CN112718862A - 一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法 - Google Patents
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112718862A CN112718862A CN202011497383.XA CN202011497383A CN112718862A CN 112718862 A CN112718862 A CN 112718862A CN 202011497383 A CN202011497383 A CN 202011497383A CN 112718862 A CN112718862 A CN 112718862A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roller
- rolling
- pulse current
- titanium
- stainless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 71
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/021—Rolls for sheets or strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
- B21B2001/386—Plates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明属于钛和不锈钢变厚复合板生产领域，具体涉及一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极；本发明利用变厚复合板的轧制对坯料厚度规格不进行具体限定的特性，运用整体式异形轧辊轧制钛和不锈钢变厚复合板，在轧制过程中向上轧辊和下轧辊通入脉冲电流进行辅助轧制，使用异形轧辊轧制变厚复合板，板材的连接强度高、无焊缝，同时在轧制过程中无轧制力的突变，对装置及板材损耗小；因为上轧辊和下轧辊的形状相同，且转速相同，可以保证上下轧辊的线速度相等，复合强度高。
Description
技术领域
本发明属于钛和不锈钢变厚复合板生产领域，具体涉及一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法。
背景技术
钛作为一种稀有的战略资源金属，常用在国防、航天航空以及国民经济等领域。钛能够应用在这些特定领域内主要是钛具有密度小、比强度大、导热系数小、无磁、耐腐蚀性好以及耐热性能优异等一系列优点。另外，钛在低温条件下仍能保持良好的性能，同时在低温条件下也有较好的延展性及韧性，所以适宜在超低温下使用。
不锈钢是最常用的结构材料，具有不锈和耐腐蚀特性，并具有其他一系列优良的性能，如力学性能、焊接性能、热稳定性等，且成本相对较低，在各个工业部门和日常生活中，已获得了广泛的应用。然而不锈钢的耐蚀性能不如钛，而且钢铁的密度大，比强度小，只有钛的1/3.5左右。
脉冲电流可以通过对材料施加热能、电子动能、电能等附加能量来影响原子的随机热运动。当高密度的电流在极短时间内被传输到金属材料内时，会显著提升材料内部原子、空位的扩散能力，通过改变材料缺陷处的能量来影响材料的再结晶过程，同时促进位错的滑移运动。因此，如果将脉冲电流应用在双金属复合材料的轧制过程中，能使不同变形能力的金属材料达到同步变形，抑制复合材料边裂情况，提高金属复合板的结合强度，提高生产效率。
变厚板是一种在长度方向上厚度呈规律性不断变化的板材。由于变厚复合板既具有变厚板的连续变化的过渡区和良好的表面质量、减少焊缝数量、省去焊接连接接头处的机械加工、连接强度高等突出优点，也具有复合板的兼备单一金属的优点且综合性能又优于单一金属的优点。
钛和不锈钢复合板兼备了钛和不锈钢的优点，又互补了两种金属的缺陷。钛和不锈钢复合板具有耐腐蚀性、耐热性能好、可在超低温下使用、比强度大、力学性能和焊接性能优异等优点，弥补了钛的弹性模量小和不锈钢的耐腐蚀性较差的缺点，综合性能均优于单独的钛和不锈钢。在许多领域，需要兼有钛与不锈钢优良特性的钛/不锈钢复合板材，如板式换热器、核动力装置、宇航(卫星燃料喷注器及姿态控制推进***中的关键部件)石油化工(电极、电解槽、电镀、反应塔、强酸强碱容器)、体育器材(高尔夫球杆头部)、海水淡化、真空制盐、电厂脱硫烟筒以及医疗行业等。在宇航工业中钛/不锈钢复合板的应用很多，如美国巴蒂尔研究所曾用钛/不锈钢复合板制造宇宙飞船的液氧箱。
目前还未出现不同厚度的钛/不锈钢复合板的制造，只能按照厚度规格选定坯料尺寸，这就造成金属板材的浪费和结构件重量的增加。因此钛/不锈钢变厚复合板材的制造就成为了急需解决的问题。
发明内容
本发明针对上述问题提供了一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法。
为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极。
进一步，所述上轧辊和下轧辊的辊轴均通过万向联轴器连接至同一分束器，从而保证在轧制过程中上轧辊和下轧辊的转速相同。
再进一步，所述上轧辊和下轧辊都为整体式异形轧辊，且所述上轧辊和下轧辊的过渡性曲线可为直线型过渡曲线或双弧型过渡曲线。
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制方法，包括以下步骤：
1)坯料加工：选取金属基板和金属复板，所述金属基板的变形抗力要求大于金属复板的变形抗力，清理金属基板和金属复板待复合面以见到金属基体；
2)变厚复合板制坯：将金属基板与金属复板按顺序叠装，将金属基板与金属复板固定好焊合并抽真空密封在一起制成变厚复合板坯料；
3)变厚复合板坯料加热：设定好加热炉的加热温度，将已准备好的变厚复合板坯料送入加热炉中；
4)变厚复合板轧制前准备：调整上轧辊和下轧辊之间的辊缝，根据变厚复合板的初始尺寸设计压下量，设定上轧辊和下轧辊的转速，为异形轧辊轧机的上轧辊和下轧辊通入脉冲电流；
5)变厚复合板轧制：将加热完成的变厚复合板坯料送入异形轧辊轧机进行脉冲电流辅助轧制，得到所需的变厚复合板。
进一步，所述步骤4)中脉冲电流的参数设置范围为电流密度0-400A/mm2，频率为0-1000Hz，占空比为0-100％。
再进一步，所述步骤4)还包括转动上轧辊和下轧辊，使上轧辊和下轧辊关于轧制中心线对称，并使上轧辊和下轧辊的直径最小区域靠近轧制中心线，以保证轧制出的变厚复合板上下面相互对称，同时保证上轧辊和下轧辊的直径最小区域先与坯料接触。
更进一步，所述步骤4)中设定的上轧辊和下轧辊的转速为0.1-1m/s，压下量为所述复合板初始厚度的40％-65％。
更进一步，所述步骤4)还包括在轧制前将变厚复合板坯料前端打磨出倾斜的坡口，以便于轧辊的咬入。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
本发明利用变厚复合板的轧制对坯料厚度规格不进行具体限定的特性，运用整体式异形轧辊轧制钛和不锈钢变厚复合板，在轧制过程中向上轧辊和下轧辊通入脉冲电流进行辅助轧制，使用异形轧辊轧制变厚复合板，板材的连接强度高、无焊缝，同时在轧制过程中无轧制力的突变，对装置及板材损耗小；因为上轧辊和下轧辊的形状相同，且转速相同，可以保证上下轧辊的线速度相等，复合强度高；另外，在轧制时通入脉冲电流可以使变厚复合板变形能力提高、抑制复合材料边裂情况、使变形抗力下降，使复合材料组织细化。
附图说明
图1为本发明上轧辊和下轧辊的装配图；
图2为本发明钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制流程图；
图3为轧制出来的变厚复合板；
图中，1-钛板材，2-不锈钢板材，3-异形轧辊，4-脉冲电源，5-导线，6-导线接头。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
如图1至图3所示，一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，所述上轧辊和下轧辊都为整体式异形轧辊，且所述上轧辊和下轧辊的过渡性曲线为直线型过渡曲线。所述上轧辊和下轧辊的辊轴均通过万向联轴器连接至同一分束器，从而保证在轧制过程中上轧辊和下轧辊的转速相同；在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极。
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制方法，包括以下步骤：
1)坯料加工：选取不锈钢板为基板和钛板为复板，将钛板和不锈钢板切成尺寸为300mm*100mm*2mm的长方体板材，先用丙醇清洗去除材料表面油脂和污渍，然后用电动钢刷打磨钛板和不锈钢板待复合面上的氧化膜以见到金属基体，最后用酒精彻底清洗板材表面；
2)变厚复合板制坯：将钛板和不锈钢板按钛板在上、不锈钢在下的顺序叠装，将钛板和不锈钢板固定好焊合并抽真空密封在一起制成变厚复合板坯料；
3)变厚复合板坯料加热：将加热炉的加热温度设定为1260℃，将已准备好的变厚复合板坯料送入加热炉中，待加热到1260℃后，保温2h；
4)变厚复合板轧制前准备：在轧制前将变厚复合板坯料前端打磨出倾斜的坡口，以便于轧辊的咬入；转动上轧辊和下轧辊，使上轧辊和下轧辊关于轧制中心线对称，并使上轧辊和下轧辊的直径最小区域靠近轧制中心线，以保证轧制出的变厚复合板上下面相互对称，同时保证上轧辊和下轧辊的直径最小区域先与坯料接触；调整上轧辊和下轧辊之间的辊缝，根据变厚复合板的初始尺寸设计压下量为50％，设定上轧辊和下轧辊的转速为0.5m/s，设定脉冲电流的参数设置范围为电流密度200A/mm2，频率为500Hz，占空比为50％，为异形轧辊轧机的上轧辊和下轧辊通入脉冲电流；
5)变厚复合板轧制：将加热完成的复合板坯，经空冷后放置在二辊异形轧辊轧机的入口处，启动轧机开关和脉冲电流开关，复合板随异形轧辊的转动进行脉冲电流辅助轧制，得到所需的变厚复合板。
实施例2
如图1至图3所示，一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，所述上轧辊和下轧辊都为整体式异形轧辊，且所述上轧辊和下轧辊的过渡性曲线为双弧型过渡曲线。所述上轧辊和下轧辊的辊轴均通过万向联轴器连接至同一分束器，从而保证在轧制过程中上轧辊和下轧辊的转速相同；在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极。
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制方法，包括以下步骤：
1)坯料加工：选取不锈钢板为基板和钛板为复板，将钛板和不锈钢板切成尺寸为300mm*100mm*2mm的长方体板材，先用丙醇清洗去除材料表面油脂和污渍，然后用电动钢刷打磨钛板和不锈钢板待复合面上的氧化膜以见到金属基体，最后用酒精彻底清洗板材表面；
2)变厚复合板制坯：将钛板和不锈钢板按照钛/不锈钢/钛的顺序叠装，将钛/不锈钢/钛复合板固定好焊合并抽真空密封在一起制成变厚复合板坯料；
3)变厚复合板坯料加热：将加热炉的加热温度设定为1260℃，将已准备好的变厚复合板坯料送入加热炉中，待加热到1260℃后，保温2h；
4)变厚复合板轧制前准备：在轧制前将变厚复合板坯料前端打磨出倾斜的坡口，以便于轧辊的咬入；转动上轧辊和下轧辊，使上轧辊和下轧辊关于轧制中心线对称，并使上轧辊和下轧辊的直径最小区域靠近轧制中心线，以保证轧制出的变厚复合板上下面相互对称，同时保证上轧辊和下轧辊的直径最小区域先与坯料接触；调整上轧辊和下轧辊之间的辊缝，根据变厚复合板的初始尺寸设计压下量为50％，设定上轧辊和下轧辊的转速为0.5m/s，设定脉冲电流的参数设置范围为电流密度200A/mm2，频率为500Hz，占空比为50％，为异形轧辊轧机的上轧辊和下轧辊通入脉冲电流；
5)变厚复合板轧制：将加热完成的复合板坯，经空冷后放置在二辊异形轧辊轧机的入口处，启动轧机开关和脉冲电流开关，复合板随异形轧辊的转动进行脉冲电流辅助轧制，得到所需的变厚复合板。
实施例3
如图1至图3所示，一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，所述上轧辊和下轧辊都为整体式异形轧辊，且所述上轧辊和下轧辊的过渡性曲线为直线型过渡曲线。所述上轧辊和下轧辊的辊轴均通过万向联轴器连接至同一分束器，从而保证在轧制过程中上轧辊和下轧辊的转速相同；在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极。
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制方法，包括以下步骤：
1)坯料加工：选取不锈钢板为基板和钛板为复板，将钛板和不锈钢板切成尺寸为300mm*100mm*2mm的长方体板材，先用丙醇清洗去除材料表面油脂和污渍，然后用电动钢刷打磨钛板和不锈钢板待复合面上的氧化膜以见到金属基体，最后用酒精彻底清洗板材表面；
2)变厚复合板制坯：将钛板和不锈钢板按钛板在上、不锈钢在下的顺序叠装，将钛板和不锈钢板固定好焊合并抽真空密封在一起制成变厚复合板坯料；
3)变厚复合板坯料加热：将加热炉的加热温度设定为1260℃，将已准备好的变厚复合板坯料送入加热炉中，待加热到1260℃后，保温2h；
4)变厚复合板轧制前准备：在轧制前将变厚复合板坯料前端打磨出倾斜的坡口，以便于轧辊的咬入；转动上轧辊和下轧辊，使上轧辊和下轧辊关于轧制中心线对称，并使上轧辊和下轧辊的直径最小区域靠近轧制中心线，以保证轧制出的变厚复合板上下面相互对称，同时保证上轧辊和下轧辊的直径最小区域先与坯料接触；调整上轧辊和下轧辊之间的辊缝，根据变厚复合板的初始尺寸设计压下量为65％，设定上轧辊和下轧辊的转速为0.1m/s，设定脉冲电流的参数设置范围为电流密度0A/mm2，频率为1000Hz，占空比为100％，为异形轧辊轧机的上轧辊和下轧辊通入脉冲电流；
5)变厚复合板轧制：将加热完成的复合板坯，经空冷后放置在二辊异形轧辊轧机的入口处，启动轧机开关和脉冲电流开关，复合板随异形轧辊的转动进行脉冲电流辅助轧制，得到所需的变厚复合板。
实施例4
如图1至图3所示，一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，所述上轧辊和下轧辊都为整体式异形轧辊，且所述上轧辊和下轧辊的过渡性曲线为直线型过渡曲线。所述上轧辊和下轧辊的辊轴均通过万向联轴器连接至同一分束器，从而保证在轧制过程中上轧辊和下轧辊的转速相同；在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极。
一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制方法，包括以下步骤：
1)坯料加工：选取不锈钢板为基板和钛板为复板，将钛板和不锈钢板切成尺寸为300mm*100mm*2mm的长方体板材，先用丙醇清洗去除材料表面油脂和污渍，然后用电动钢刷打磨钛板和不锈钢板待复合面上的氧化膜以见到金属基体，最后用酒精彻底清洗板材表面；
2)变厚复合板制坯：将钛板和不锈钢板按钛板在上、不锈钢在下的顺序叠装，将钛板和不锈钢板固定好焊合并抽真空密封在一起制成变厚复合板坯料；
3)变厚复合板坯料加热：将加热炉的加热温度设定为1260℃，将已准备好的变厚复合板坯料送入加热炉中，待加热到1260℃后，保温2h；
4)变厚复合板轧制前准备：在轧制前将变厚复合板坯料前端打磨出倾斜的坡口，以便于轧辊的咬入；转动上轧辊和下轧辊，使上轧辊和下轧辊关于轧制中心线对称，并使上轧辊和下轧辊的直径最小区域靠近轧制中心线，以保证轧制出的变厚复合板上下面相互对称，同时保证上轧辊和下轧辊的直径最小区域先与坯料接触；调整上轧辊和下轧辊之间的辊缝，根据变厚复合板的初始尺寸设计压下量为40％，设定上轧辊和下轧辊的转速为1m/s，设定脉冲电流的参数设置范围为电流密度400A/mm2，频率为0Hz，占空比为0％，为异形轧辊轧机的上轧辊和下轧辊通入脉冲电流；
5)变厚复合板轧制：将加热完成的复合板坯，经空冷后放置在二辊异形轧辊轧机的入口处，启动轧机开关和脉冲电流开关，复合板随异形轧辊的转动进行脉冲电流辅助轧制，得到所需的变厚复合板。
以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，包括轧机，其特征在于：所述轧机的上轧辊和下轧辊都为异形轧辊，且上轧辊和下轧辊的形状和尺寸均相同，在所述上轧辊和下轧辊上接有脉冲电流，上轧辊为负极，下轧辊为正极。
2.根据权利要求1所述的一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，其特征在于：所述上轧辊和下轧辊的辊轴均通过万向联轴器连接至同一分束器，从而保证在轧制过程中上轧辊和下轧辊的转速相同。
3.根据权利要求1所述的一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，其特征在于：所述上轧辊和下轧辊都为整体式异形轧辊，且所述上轧辊和下轧辊的过渡性曲线可为直线型过渡曲线或双弧型过渡曲线。
4.一种利用权利要求1所述轧制装置进行的钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)坯料加工：选取金属基板和金属复板，所述金属基板的变形抗力要求大于金属复板的变形抗力，清理金属基板和金属复板待复合面以见到金属基体；
2)变厚复合板制坯：将金属基板与金属复板按顺序叠装，将金属基板与金属复板固定好焊合并抽真空密封在一起制成变厚复合板坯料；
3)变厚复合板坯料加热：设定好加热炉的加热温度，将已准备好的变厚复合板坯料送入加热炉中；
4)变厚复合板轧制前准备：调整上轧辊和下轧辊之间的辊缝，根据变厚复合板的初始尺寸设计压下量，设定上轧辊和下轧辊的转速，为异形轧辊轧机的上轧辊和下轧辊通入脉冲电流；
5)变厚复合板轧制：将加热完成的变厚复合板坯料送入异形轧辊轧机进行脉冲电流辅助轧制，得到所需的变厚复合板。
5.根据权利要求4所述的一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制备方法，其特征在于：所述步骤4)中脉冲电流的参数设置范围为电流密度0-400A/mm2，频率为0-1000Hz，占空比为0-100％。
6.根据权利要求4所述的一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制备方法，其特征在于：所述步骤4)还包括转动上轧辊和下轧辊，使上轧辊和下轧辊关于轧制中心线对称，并使上轧辊和下轧辊的直径最小区域靠近轧制中心线，以保证轧制出的变厚复合板上下面相互对称，同时保证上轧辊和下轧辊的直径最小区域先与坯料接触。
7.根据权利要求4所述的一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制备方法，其特征在于：所述步骤4)中设定的上轧辊和下轧辊的转速为0.1-1m/s，压下量为所述复合板初始厚度的40％-65％。
8.根据权利要求4所述的一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置，其特征在于：所述步骤4)还包括在轧制前将变厚复合板坯料前端打磨出倾斜的坡口，以便于轧辊的咬入。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011497383.XA CN112718862A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011497383.XA CN112718862A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112718862A true CN112718862A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75602832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011497383.XA Pending CN112718862A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112718862A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114798733A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-07-29 | 太原理工大学 | 电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置及使用方法 |
| CN115121608A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-30 | 燕山大学 | 一种脉冲电流辅助异温轧制复合送料装置及复合方法 |
| CN118002621A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-05-10 | 太原理工大学 | 一种大厚比层状金属复合板单辊波平轧制设备及其方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB492202A (en) * | 1936-05-06 | 1938-09-16 | Lorand De Tavy | Improved process and apparatus for making rollers with embossed surfaces |
| DE1733310U (de) * | 1956-06-25 | 1956-11-08 | Max Buehler | Walzvorrichtung. |
| AU2003901541A0 (en) * | 2003-04-02 | 2003-05-01 | Bhp Steel Limited | Method of producing cladding sheets |
| KR20050003719A (ko) * | 2003-07-04 | 2005-01-12 | 현대자동차주식회사 | 이종 두께를 갖는 판재 압연장치 및 방법 |
| RU2339467C1 (ru) * | 2007-06-04 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Способ шаговой прокатки |
| CN102784804A (zh) * | 2011-05-18 | 2012-11-21 | 株式会社神户制钢所 | 差厚板的制造方法及轧制装置 |
| JP2012240113A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 圧延方法および圧延装置 |
| JP2015033719A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 新日鐵住金株式会社 | ロールの加工方法並びにこれを用いた差厚鋼板の製造装置及び製造方法 |
| US20160271674A1 (en) * | 2014-01-22 | 2016-09-22 | Taiyuan University Of Science And Technology | Method for preparing metal composite plate strip by rolling |
| CN108296288A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-20 | 中南大学 | 一种采用纳米金属粉末提高层状铝钛复合材料界面结合强度的轧制制备方法 |
| CN108339852A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-31 | 太原理工大学 | 一种在轧辊上施加脉冲电流的轧制方法 |
| CN109759449A (zh) * | 2018-02-26 | 2019-05-17 | 中南大学 | 一种单机架连续制备多阶段差厚板轧辊与双辊轧机及工艺 |
| CN110788136A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-14 | 太原理工大学 | 一种脉冲电流辅助热轧制备钛钢复合板的方法 |
| CN111136103A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-12 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种感应加热辅助楔形槽型材轧制线及轧制工艺 |
-
2020
- 2020-12-17 CN CN202011497383.XA patent/CN112718862A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB492202A (en) * | 1936-05-06 | 1938-09-16 | Lorand De Tavy | Improved process and apparatus for making rollers with embossed surfaces |
| DE1733310U (de) * | 1956-06-25 | 1956-11-08 | Max Buehler | Walzvorrichtung. |
| AU2003901541A0 (en) * | 2003-04-02 | 2003-05-01 | Bhp Steel Limited | Method of producing cladding sheets |
| KR20050003719A (ko) * | 2003-07-04 | 2005-01-12 | 현대자동차주식회사 | 이종 두께를 갖는 판재 압연장치 및 방법 |
| RU2339467C1 (ru) * | 2007-06-04 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Способ шаговой прокатки |
| CN102784804A (zh) * | 2011-05-18 | 2012-11-21 | 株式会社神户制钢所 | 差厚板的制造方法及轧制装置 |
| JP2012240113A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | 圧延方法および圧延装置 |
| JP2015033719A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 新日鐵住金株式会社 | ロールの加工方法並びにこれを用いた差厚鋼板の製造装置及び製造方法 |
| US20160271674A1 (en) * | 2014-01-22 | 2016-09-22 | Taiyuan University Of Science And Technology | Method for preparing metal composite plate strip by rolling |
| CN108296288A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-20 | 中南大学 | 一种采用纳米金属粉末提高层状铝钛复合材料界面结合强度的轧制制备方法 |
| CN108339852A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-31 | 太原理工大学 | 一种在轧辊上施加脉冲电流的轧制方法 |
| CN109759449A (zh) * | 2018-02-26 | 2019-05-17 | 中南大学 | 一种单机架连续制备多阶段差厚板轧辊与双辊轧机及工艺 |
| CN110788136A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-14 | 太原理工大学 | 一种脉冲电流辅助热轧制备钛钢复合板的方法 |
| CN111136103A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-12 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种感应加热辅助楔形槽型材轧制线及轧制工艺 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| LU WANGKE等: "Bonding Interface Structure and Properties of Copper and Aluminum Composite Plate", 《SPECIAL CASTING & NONFERROUS ALLOYS》 * |
| 任汉恩: "《金属塑性变形与轧制原理》", 31 July 2015 * |
| 彭治力等: "电流辅助累积叠轧镁/铝层状复合板的微观形貌及力学性能", 《机械工程材料》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114798733A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-07-29 | 太原理工大学 | 电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置及使用方法 |
| CN115121608A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-30 | 燕山大学 | 一种脉冲电流辅助异温轧制复合送料装置及复合方法 |
| CN118002621A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-05-10 | 太原理工大学 | 一种大厚比层状金属复合板单辊波平轧制设备及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112718862A (zh) | 一种钛和不锈钢变厚复合板脉冲电流辅助轧制装置及方法 | |
| CN110665969B (zh) | 一种高性能钛/钢双金属复合板的制备方法 | |
| CN109435371B (zh) | 一种高强铜铝铜复合板及制备工艺 | |
| CN107570862A (zh) | 一种6系铝合金搅拌摩擦焊接构件制备工艺 | |
| CN101845652B (zh) | 一种微弧氧化膜层的制备方法 | |
| CN109695000A (zh) | 以if钢为过渡层的双面钛钢复合板及其高温制备方法 | |
| CN106058135A (zh) | 电池负极引线材料用包层材料、电池负极引线材料用包层材料的制造方法和电池 | |
| WO2022110708A1 (zh) | 一种高耐蚀容器用n08825复合钢板及其制备方法 | |
| WO2016129599A1 (ja) | 固体高分子形燃料電池用セパレータおよびその製造方法 | |
| CN114247748A (zh) | 一种两道次组元金属异温轧制钢/铝/铝合金复合板的方法及其产品 | |
| CN109693072A (zh) | 一种825/x70/825双面复合板及其生产方法 | |
| CN107900494A (zh) | 一种s32750超级双相不锈钢冷轧薄板自熔焊接方法 | |
| CN110038900B (zh) | 锂离子电池软包装铝塑复合膜用铝箔层的加工方法 | |
| CN111644738A (zh) | 一种铝靶材组件及降低铝靶材组件中背板变形的焊接方法 | |
| CN109692884B (zh) | 一种以if钢为过渡层的钛钢复合板及其高温制备方法 | |
| CN103264219A (zh) | 一种复合金属材料的制备方法 | |
| US20180034069A1 (en) | Ferritic stainless steel material, separator, polymer electrolyte fuel cell, and method for producing separator | |
| WO2024051206A1 (zh) | 一种氢燃料电池双极板基材及其箔材的制备方法 | |
| CN104561620A (zh) | 一种钛合金的制备方法及其用途 | |
| CN115026139A (zh) | 一种轧制制备镍-镁复合板的方法 | |
| CN113617840B (zh) | 一种多金属多层梯度复合材料的制备方法 | |
| CN107186436B (zh) | 一种平环高梯度强磁选机用复合聚磁介质的制造方法 | |
| CN114571827B (zh) | 调控界面金属间化合物以制备钛/钢层状复合材料的方法 | |
| CN114029591B (zh) | 一种适用于铁素体不锈钢钨极氩弧焊母材自熔化焊接工艺的活性焊剂 | |
| CN219004098U (zh) | 钛钢复合薄板组坯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210430 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |