CN101474633B

CN101474633B - 一种镁合金薄带卷异辊径连轧设备

Info

Publication number: CN101474633B
Application number: CN2009100770871A
Authority: CN
Inventors: 蔡庆伍; 孟强; 胡水平; 魏松波
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: CN101474633A

Abstract

本发明涉及一种镁合金薄带卷异辊径连轧设备，其实现方法是设计和制造一套由四只辊径递减的轧辊和两个机架组合成的轧制***，此***中辊径大小相邻的两轧辊间形成辊缝，一次连轧过程中四只轧辊对轧件实现三次压下。同时，在轧机上、下设有温度补偿装置，提供恒温轧制空间。此外，轧机两侧的卷曲机、入轧方向的卷曲机到轧机入口间加装温度补偿装置。这样，轧件在整个轧制过程都处于恒温空间，轧后进入带有加热装置的卷曲机进行热处理。本发明是利用轧制过程中异辊径轧辊使带材轧制过程上下表面应力状态不对称，使轧件产生剪切应变，从而降低板带基面织构、细化晶粒，改善其冲压性能。综上，本***集恒温控制、异辊径轧制、连续轧制等优点于一身，大大提高了镁合金板带轧制生产效率、产品的外观和冲压性能。

Description

一种镁合金薄带卷异辊径连轧设备

技术领域

本发明涉及镁合金薄带卷轧制，也可用于其它难变形金属带卷的轧制。

背景技术

在人们使用的众多金属结构材料中镁合金是最轻的，它还具有高比强度和比刚度、良好的电磁屏蔽效果、优良的机加工性能、导热好、阻尼减震性好、易回收等优点，在汽车、电子、航空航天、通讯、家电等行业已经有多年的应用历史，被誉为21世纪绿色金属工程材料，具有十分广阔的应用前景。地球上镁的总储量丰富，我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，这为我们开发利用镁及镁合金提供了良好的条件。

大多数镁合金的晶体都是密排六方结构，温度低于498K时只能通过基面滑移和锥面孪生来实现变形，因此，镁合金在温度较低时塑性差，而且容易产生应力集中而使产品开裂。目前镁合金板带材生产主要采用单机架多道次轧制，道次间需重新加热，生产效率低，产品质量不稳定。常规轧制时镁合金板带材两个表面应力状态相同，轧后产生很强的基面织构，而且基面织构强度会随着变形程度的增大而增强。强基面织构会对镁合金板带材的后续成形产生十分不利的影响，因此，板带织构控制具有重要的意义，如何有效地削弱基面织构并且实现高效率的生产是镁合金研究领域的重要课题。

发明内容

本发明是为了解决镁合金在轧制过程中难以实现高效率的恒温连续轧制，常规轧制产品基面织构强的难点。

本发明的原理是通过选用多只辊径不同的轧辊，使镁合金板带在通过辊缝时，两表面受到不同的应力而产生不均匀变形，从而削弱轧后板带的基面织构强度。已有的大量研究证实，异步轧制能够大幅度降低轧制压力和能耗，减少轧制道次和轧程，既能明显提高轧机轧薄能力又能改善板型、提高精度。因此，本发明利用异步轧制的特点，能够大幅提高镁合金板带生产效率、产品的表面质量，抑制镁合金板带基面织构强度，从而提高其后续加工性能。

本发明主要包括四只异辊径的轧辊，两个机架以及机架上下两侧的保温装置组成。轧辊的排列方式为：轧辊1、轧辊2竖直排列，轧辊2、轧辊3水平排列，轧辊3、轧辊4竖直排列，且轧辊1、轧辊2、轧辊3、轧辊4辊径依次减小，轧辊1、轧辊2之间的压下由设在轧辊1之上方的压下装置调节，轧辊2、轧辊3之间的压下由设在轧辊3右侧的压下装置调节，轧辊3、轧辊4之间的压下由设在轧辊4下方的装置调节，轧辊1、轧辊2、轧辊3处于一个整体的L型机架5，机架6连接轧辊4和机架5中的轧辊3，成为完整的轧制***；L型机架5的竖直机架右侧顶点、水平机架上侧顶点之间架设有温度补偿装置，L型机架5左下角顶点与竖直排列的机架6的左下顶点之间也设置同样的温度补偿装置，上述两装置使轧件和轧辊在轧制过中程处于一个温度可控的空间，轧机两侧的卷曲机、入轧方向的卷曲机到轧机入口之间加装温度补偿装置。在整个轧制过程中，带材都处于由12、13、14构成的温度补偿装置之内，以实现恒温轧制。

本发明的另一个技术方案是上述的轧辊(1)、轧辊(2)、轧辊(3)和轧辊(4)中的任意2个或2个以上驱动，四只轧辊可设计成独立驱动，实现异径同步轧制，也可以通过对电机转速进行控制，实现异步轧制，亦可以采用相邻两只轧辊使用同一电机驱动等不同的组合方式实现不同方式的轧制，以达到控制产品组织和性能的需要。

附图说明

图1是用于具有恒温轧制的镁合金薄带卷异辊径连轧设备示意图。

具体实施方式

实施方式1：

如图1所示，1、2、3、4为轧辊，5、6为机架，7、8、9为压下装置，10为轴承，11为轴承衬，12、13、14为温度补偿装置，15为卷曲机，16为带材，17为轧辊平衡装置。轧辊1、轧辊2之间的压下由设在轧辊1之上方的压下装置7调节，轧辊2、轧辊3之间的压下由设在轧辊3右侧的压下装置8调节，轧辊3、轧辊4之间的压下由设在轧辊4下方的压下装置9调节，四只轧辊和两机架组成完整的异径四辊连续轧机。

采用一个电机驱动轧辊2、轧辊3的轧制过程中，带材在带有温度补偿装置的卷曲机13中加热后，经过由14构成的保温空间，在1、2轧辊之间咬入，由于2号轧辊辊径小于1号，轧出时带材将向下翘曲，继续进入2、3辊缝轧制，3号轧辊辊径小于2号，因此，带材轧出时翘向3、4号轧辊辊缝，最终在3、4轧辊之间完成整个轧制过程，进入带有温度补偿装置的卷曲机继续保温。此外，在轧机上方和下方安装有温度补偿装置12，既能在轧制过程中为带材提供一个恒温空间，还可以补偿轧辊的温度损失，从而确保轧机稳定、连续的轧制。

实施方式2：

采用2个电机，一电机驱动轧辊1、轧辊2，另一电机驱动轧辊3、轧辊4，根据实际轧制工艺的需要，调节电机转速，使轧辊3的转动线速度以一定比率小于轧辊2的线速度，此轧制过程中，带材在带有温度补偿装置的卷曲机中(图中13)加热后，经过由14构成的保温空间，在1、2轧辊之间咬入，2号轧辊的线速度和直径都小于1号轧辊，因此，带材轧出时将向下翘曲，继续进入2、3辊缝轧制，3号轧辊的线速度和直径都小于2号轧辊，带材轧出时翘向3、4号轧辊辊缝，最终在3、4轧辊之间完成整个轧制过程，进入带有温度补偿装置的卷曲机继续保温。此轧制变形过程的温度控制与实施方式1相同。

实施方式3：

采用一个电机驱动轧辊1、轧辊3，带材在带有温度补偿装置的卷曲机13中加热后，经过保温空间14，从1、2轧辊之间咬入，2号轧辊直径小于1号轧辊，带材轧出时将向下翘曲，继续进入2、3辊缝轧制，3号轧辊直径小于2号轧辊，带材轧出时翘向3、4号轧辊辊缝，最终在3、4轧辊之间完成整个轧制过程，进入带有温度补偿装置的卷曲机继续保温。

Claims

1.一种镁合金薄带卷异辊径连轧设备，包括轧辊、机架，压下装置，其特征是：轧制***包括四只直径依次降低的轧辊，分别以第一轧辊(1)、第二轧辊(2)、第三轧辊(3)、第四轧辊(4)代表，第一轧辊(1)、第二轧辊(2)竖直排列，第二轧辊(2)、第三轧辊(3)水平排列，第三轧辊(3)、第四轧辊(4)竖直排列，且第一轧辊(1)、第二轧辊(2)、第三轧辊(3)、第四轧辊(4)辊径依次减小，第一轧辊(1)、第二轧辊(2)之间的压下由设在第一轧辊(1)之上方的压下装置调节，第二轧辊(2)、第三轧辊(3)之间的压下由设在第三轧辊(3)右侧的压下装置调节，第三轧辊(3)、第四轧辊(4)之间的压下由设在第四轧辊(4)下方的装置调节，第一轧辊(1)、第二轧辊(2)、第三轧辊(3)处于一个整体的L型机架(5)，第二机架(6)竖直排列，连接第四轧辊(4)和L型机架(5)中的第三轧辊(3)，成为完整的轧制***；L型机架(5)的竖直机架右侧顶点、水平机架上侧顶点之间架设温度补偿装置，L型机架(5)左下角顶点与竖直排列的第二机架(6)的左下顶点之间也架设同样的温度补偿装置，使轧制过程处于一个温度可控的空间，轧机两侧的卷曲机加装温度补偿装置，同时入轧方向的卷曲机到轧机入口之间也加装温度补偿装置。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金薄带卷异辊径连轧设备，其特征是：所述的第一轧辊(1)、第二轧辊(2)、第三轧辊(3)和第四轧辊(4)中的任意2个以上被驱动。