CN110205508B - 一种宽幅镁合金薄板的生产方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽幅镁合金薄板的生产方法和***，所述方法包括以下步骤：第一步；配料，投入镁锭、中间合金、第二步；熔炼镁锭、中间合金，第三步；恒温、净化镁合金熔体，第四步；放流、冷却镁合金熔体，第五步；冷却镁合金熔体形成镁合金薄板，本发明全新工艺生产的宽幅镁合金薄板，宽度大于1800mm，经过轧制厚度可以小于5mm，可以满足汽车、高铁、飞机蒙皮的技术要求，成本大幅度下降，几乎等同于铝合金板的成本。

Description

一种宽幅镁合金薄板的生产方法和***

技术领域

本发明涉及一种镁合金板材的生产工艺，特别是一种宽幅镁合金薄板的生产方法和***。

背景技术

现在市场上己有的轧制板技术有以下几种方法：

第一种是开坯轧，就是通过半连续铸造的方法铸出大约五十公分厚度，宽幅一米以内的板坯，经过表面机加工取得相对光洁的表面，加温后通过轧机反复轧制，轧出厚度十毫米以上的中厚板。缺点是受工艺限制不能生产2000mm以上的板材和10mm以下的薄板。镁板坯在制做过程中因厚度过大，在水冷却过程中急剧收缩导致板坯表面粗糙，轧制时需要对表面进行机加工，增加了成本；是受制于结晶器，做不了宽度在2米以上的板材，更做不了十毫米以下的薄板。

第二种是连铸连轧，目前的水平只能做到宽度800毫米的板材。缺点是受工艺限制，不能生产宽度超过800mm的板材。

第三种是挤压，通过挤压机将棒坯挤出厚度3mm以上的板通过二次轧制，生产出薄板，优点是可以通过轧制生产出薄板，变型性能好，能打卷生产不同长度的板。缺点是受限于挤压筒直径和挤压比的影响，做不了宽幅在500毫米以上的板材。

第四种是通过挤压机挤出大口径镁合金管材，再剖开轧制，优点是可以生产3mm以下的板，增加一定的宽幅，能打卷。缺点是横向容易拉开裂：因挤压管材是通过四孔分流挤压，在模腔内二次焊合，有四条焊合缝，属有缝管，横向拉容易拉开裂，轧制时表面容易有横向波浪，技术不成熟，还在摸索阶段。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种能够生产宽度大于1800mm、厚度小于5mm的镁合金板材的产生工艺。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种宽幅镁合金薄板的生产方法，包括以下步骤：

（1）配料，投入镁锭、中间合金；

（2）合金化，将镁锭和中间合金从加料口装入镁合金电阻熔炉进行熔炼，当镁合金电阻熔炉内的镁锭和中间合金融化完毕后将镁合金电阻熔炉内的镁熔体经转流槽导入到沉淀静置电阻炉内；

（3）保温，在沉淀静置电阻炉内完成镁熔体合金化后，将镁合金熔体导入到恒温池内，对恒温池内合金化后的镁合金熔体除气、除杂、扒渣、覆盖、保温静置净化处理，对镁合金熔体进行成分快速分体，并按照分析结果对镁合金熔体进行调整；静置45-60分钟，炉内温度控制在500或550℃；

（4）布液，在恒温池静置后的熔体，借助厚度控制冷却管从恒温池进行放流，在厚度控制冷却管控制下，厚度控制冷却管设置在水冷包内，形成厚度小于5mm、宽度大于2000mm的镁合金熔体，使用不锈钢传动带拉动，在水冷包的作用下调整温度至500℃以下，形成镁合金固体板；

（5）风冷，在不锈钢传动带拉动的同时，使用六氟化硫和二氧化碳混合气体风冷至300℃或350℃，形成镁合金薄板，对镁合金薄板进行轧制、修边，计量，检验合格入库或进一步加工。

进一步的，所述步骤（1）（2）中所述镁合金为：Al含量在0.5--9.5%,Zn含量在0.2-1.5%，Mn含量在0.15-0.5%之间的所有镁合金。

进一步的，所述步骤（3）（4）（5）中所有步骤都在充满由六氟化硫和二氧化碳混合气体的保护下。

进一步的，所述步骤（4）中进料管下方的布液口设有开闭装置，布液口的宽度大于1800mm，所有需要保护气体保护的部分都处在一个相对密闭的空间内。

进一步的，一种宽幅镁合金薄板的生产方法的生产***，包括镁合金电阻熔炉、管道、沉淀静置电阻炉、恒温池、进料管、生产仓、输送装置、托板、水冷包、吹风降温装置、热轧机、收卷机，所述恒温池另一侧固定连接进料管，所述进料管、水冷包、吹风降温装置、输送装置、托板位于生产仓内部；所述镁合金电阻熔炉通过管道与沉淀静置电阻炉连接，所述沉淀静置电阻炉通过管道与恒温池连接，所述进料管另一侧设置有水冷包以形成厚度控制器，所述水冷包顶面设置有进水管、出水管、丝杆，所述水冷包底面镶嵌有温度传感器，所述生产仓顶面固定连接有升降电机、循环管，所述丝杆穿过生产仓连接在升降电机上，所述丝杆至少有两根，所述水冷包另一侧设置有吹风降温装置，所述吹风降温装置顶面设置有进气管，所述进气管与循环管中间设置有冷却装置，所述吹风降温装置右侧设置有热轧机，所述热轧机右侧设置有收卷机。

进一步的，所述输送装置包括主动轮，从动轮，不锈钢传动带，导向轮，热辊；所述主动轮水平高度高于从动轮，所述主动轮的一侧依次排布有若干热辊，所述不锈钢传送带宽度大于2000mm。

进一步的，所述水冷包长度在500-1200mm，所述水冷包内设置有若干加强筋。

进一步的，所述吹风降温装置包括壳体，若干气管，所述壳体固定连接在生产仓上，所述气管固定连接在壳体上，所述气管下方镶嵌有喷气头，所述吹风降温装置使用气体为六氟化硫和二氧化碳混合气体。

进一步的，所述托板位于不锈钢板下方，所述托板呈“凹”字型，所述托板“凹”字型缺口宽度等于不锈钢板传送带宽度，所述托板表面固定连接有一层石墨板，所述石墨板上镶嵌有若干温度传感器，且所述温度传感器位于吹风降温装置的下方。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本发明全新工艺生产的宽幅镁合金薄板，宽度大于1800mm，经过轧制厚度可以小于5mm，可以满足汽车、高铁、飞机蒙皮的技术要求，成本大幅度下降，几乎等同于铝合金板的成本。

附图说明

图1为本发明的方法步骤。

图2为本发明的***流程图。

图3为本发明的水冷包局部剖视图。

图4为本发明吹风降温装置俯视图。

图中：1、镁合金电阻熔炉；2、管道；3、沉淀静置电阻炉；4、恒温池；5、进料管；6、水冷包；61、丝杆；62、升降电机；63、进水管；64、出水管；7、吹风降温装置；71、进气管；72、喷气头；73、气管；74、壳体；8、生产仓；81、水冷装置；82、循环管；9、热轧机；10、输送装置；101、从动轮；102、托板；103、温度传感器；104、不锈钢传动带；105、导向轮；106、热辊；107主动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，一种宽幅镁合金薄板的生产方法和***，所述方法包括以下步骤：

实施例1：

第一步：配料，投入镁锭、中间合金；作为优选的，中间合金为：Al-Mn或Mg-Mn中间合金、Al-Li或Mg-Li中间合金。

第二步：合金化，将镁锭和中间合金从加料口装入镁合金电阻熔炉进行熔炼，当镁合金电阻熔炉内的镁锭和中间合金融化完毕后将镁合金电阻熔炉内的镁熔体经转流槽导入到沉淀静置电阻炉内；

第三步：保温，在沉淀静置电阻炉内完成镁熔体合金化后，将镁合金熔体导入到恒温池内，对恒温池内合金化后的镁合金熔体除气、除杂、扒渣、覆盖、保温静置等净化处理，对镁合金熔体进行成分快速分体，并按照分析结果对镁合金熔体进行调整；通过恒温池内加热***将温度调整到500℃，镁合金溶液静置60分钟；作为优选的，静止时不断通入在高纯六氟化硫气体的保护。

第四步：在恒温池静置后的熔体，借助厚度控制冷却管从恒温池进行放流，在厚度控制冷却管控制下，厚度控制冷却管设置在水冷包内，形成厚度小于5mm、宽度大于2000mm的镁合金熔体，使用不锈钢传动带拉动，在水冷包的作用下调整温度至500℃以下；作为优选的，在不锈钢传动带拉动时不断通入在六氟化硫气体保护。

第五步：在不锈钢传动带拉动的同时，使用六氟化硫和二氧化碳混合气体风冷至300℃，形成镁合金薄板，对镁合金薄板进行轧制、修边，计量，检验合格入库或进一步加工。

实施例2：

第一步：配料，投入镁锭、中间合金；作为优选的，中间合金为：Al-Mn或Mg-Mn中间合金、Al-Li或Mg-Li中间合金。

第二步：合金化，将镁锭和中间合金从加料口装入镁合金电阻熔炉进行熔炼，当镁合金电阻熔炉内的镁锭和中间合金融化完毕后将镁合金电阻熔炉内的镁熔体经转流槽导入到沉淀静置电阻炉内；

第三步：保温，在沉淀静置电阻炉内完成镁熔体合金化后，将镁合金熔体导入到恒温池内，对恒温池内合金化后的镁合金熔体除气、除杂、扒渣、覆盖、保温静置等净化处理，对镁合金熔体进行成分快速分体，并按照分析结果对镁合金熔体进行调整；通过恒温池内加热***将温度调整到550℃，镁合金溶液静置45分钟；作为优选的，静止时不断通入在高纯六氟化硫气体的保护。

第四步：在恒温池静置后的熔体，当开启启闭装置后借助厚度控制冷却管从恒温池进行放流，厚度控制冷却管设置在水冷包内，在厚度控制冷却管控制下，在输送带上形成厚度小于5mm、宽度大于2000mm的镁合金熔体，使用不锈钢传动带拉动，在水冷包的作用下调整温度至500℃以下；作为优选的，在不锈钢传动带拉动时不断通入在六氟化硫气体保护。

第五步：在不锈钢传动带拉动的同时，使用六氟化硫和二氧化碳混合气体风冷至300℃，形成镁合金薄板，对镁合金薄板进行轧制、修边，计量，检验合格入库或进一步加工。

一种宽幅镁合金薄板的生产方法的生产***，包括镁合金电阻熔炉1、管道2、沉淀静置电阻炉3、恒温池4、进料管5生产仓8、输送装置10、托板102、水冷包6、吹风降温装置7、热轧机9、收卷机11，所述进料管5、水冷包6、吹风降温装置7、输送装置10、托板102位于生产仓8内部；所述镁合金电阻熔炉1通过管道2与沉淀静置电阻炉3连接，所述沉淀静置电阻炉3通过管道与恒温池4连接，所述恒温池4另一侧固定连接进料管5，所述进料管5另一侧设置有厚度控制器，所述厚度控制器包括水冷包6，所述水冷包6顶面设置有进水管63、出水管64、丝杆61，所述水冷包6底面镶嵌有温度传感器103，所述生产仓8顶面固定连接有升降电机62、循环管82，所述丝杆61穿过生产仓8连接在升降电机62上，所述丝杆61至少有两根，所述水冷包6另一侧设置有吹风降温装置7，所述吹风降温装置7顶面设置有进气管71，所述进气管71与循环管82中间设置有冷却装置81，所述吹风降温装置7右侧设置有热轧机9，所述热轧机9右侧设置有收卷机11。

本实施例中，所述输送装置10包括主动轮107，从动轮101，不锈钢传动带104，导向轮105，热辊106，所述主动轮107水平高度高于从动轮101，所述主动轮107的一侧依次排布有若干热辊106，所述不锈钢传送带104宽度大于2000mm。

本实施例中，所述水冷包6长度在500-1200mm，所述水冷包6内设置有若干加强筋。

本实施例中，所述吹风降温装置7包括壳体74，若干气管73，所述壳体74固定连接在生产仓8上，所述气管73固定连接在壳体74上，所述气管73下方镶嵌有喷气头72，所述吹风降温装置7使用气体为二氧化碳。

本实施例中，所述托板102位于不锈钢传送带104下方，所述托板102呈“凹”字型，所述托板102“凹”字型缺口宽度等于不锈钢板传送带104宽度，所述托板102表面固定连接有一层石墨板，所述石墨板上镶嵌有若干温度传感器103，且所述温度传感器103位于吹风降温装置7的下方。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种宽幅镁合金薄板的生产方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：

（1）配料，投入镁锭、中间合金；

（2）合金化，将镁锭和中间合金从加料口装入镁合金电阻熔炉进行熔炼，当镁合金电阻熔炉内的镁锭和中间合金融化完毕后将镁合金电阻熔炉内的镁熔体经转流槽导入到沉淀静置电阻炉内；

（3）保温，在沉淀静置电阻炉内完成镁熔体合金化后，将镁合金熔体导入到恒温池内，对恒温池内合金化后的镁合金熔体除气、除杂、扒渣、覆盖、保温静置净化处理，对镁合金熔体进行成分快速分体，并按照分析结果对镁合金熔体进行调整；静置45-60分钟，炉内温度控制在500或550℃；

（4）布液，在恒温池静置后的熔体，借助厚度控制冷却管从恒温池进行放流，在厚度控制冷却管控制下，厚度控制冷却管设置在水冷包内，形成厚度小于5mm、宽度大于2000mm的镁合金熔体，使用不锈钢传动带拉动，在水冷包的作用下调整温度至500℃以下，形成镁合金固体板；

（5）风冷，在不锈钢传动带拉动的同时，使用六氟化硫和二氧化碳混合气体风冷至300℃或350℃，形成镁合金薄板，对镁合金薄板进行轧制、修边，计量，检验合格入库或进一步加工。

2.根据权利要求1所述的一种宽幅镁合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）（2）中所述镁合金为：Al含量在0.5--9.5%,Zn含量在0.2-1.5%，Mn含量在0.15-0.5%之间的所有镁合金。

3.根据权利要求1所述的一种宽幅镁合金薄板的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）（4）（5）中所有步骤都在充满由六氟化硫和二氧化碳混合气体的保护下。

4.根据权利要求1所述的一种宽幅镁合金薄板的生产方法，其特征在于：布液口的宽度大于1800mm，所有需要保护气体保护的部分都处在一个相对密闭的空间内。

5.根据权利要求1所述的一种宽幅镁合金薄板的生产方法的生产***，包括镁合金电阻熔炉、管道、沉淀静置电阻炉、恒温池、生产仓、输送装置、托板、水冷包、吹风降温装置、热轧机、收卷机，其特征在于：所述恒温池另一侧固定连接进料管，所述进料管、水冷包、吹风降温装置、输送装置、托板位于生产仓内部；所述镁合金电阻熔炉通过管道与沉淀静置电阻炉连接，所述沉淀静置电阻炉通过管道与恒温池连接，所述进料管另一侧设置有水冷包以形成厚度控制器，所述水冷包顶面设置有进水管、出水管、丝杆，所述水冷包底面镶嵌有温度传感器，所述生产仓顶面固定连接有升降电机、循环管，所述丝杆穿过生产仓连接在升降电机上，所述丝杆至少有两根，所述水冷包另一侧设置有吹风降温装置，所述吹风降温装置顶面设置有进气管，所述进气管与循环管中间设置有冷却装置，所述吹风降温装置右侧设置有热轧机，所述热轧机右侧设置有收卷机。

6.根据权利要求5所述的一种宽幅镁合金薄板的生产***，其特征在于：所述输送装置包括主动轮、从动轮、不锈钢传动带、导向轮、热辊，所述主动轮的一侧依次排布有若干热辊，所述不锈钢传送带宽度大于2000mm。

7.根据权利要求5或6所述的一种宽幅镁合金薄板的生产***，其特征在于：所述水冷包长度在500-1200mm，所述水冷包内设置有若干加强筋。

8.根据权利要求5所述的一种宽幅镁合金薄板生产***，其特征在于：所述吹风降温装置包括壳体，若干气管，所述壳体固定连接在生产仓上，所述气管固定连接在壳体上，所述气管下方镶嵌有喷气头，所述吹风降温装置使用气体为六氟化硫和二氧化碳混合气体。

9.根据权利要求5所述的一种宽幅镁合金薄板生产***，其特征在于：所述托板位于不锈钢板下方，所述托板呈“凹”字型，所述托板“凹”字型缺口宽度等于不锈钢板传送带宽度，所述托板表面固定连接有一层石墨板，所述石墨板上镶嵌有若干温度传感器，且所述温度传感器位于吹风降温装置的下方。

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