CN113210432A - 一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法。具体是将一块待轧制的金属板材表面清洗，或将数块待轧制的金属板材的待复合表面进行打磨，清洗，组坯，再将一块金属板材或数块金属板材组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，再用平辊轧机进行第二道次轧制；或将一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热后送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，对得到的单层或复合波纹板再加热后用平辊轧机进行第二道次轧制；在上述每道次的轧制过程中向波纹辊轧机的波纹辊及平辊和平辊轧机的上、下轧辊均匀喷涂由水和轧制润滑油配置的润滑剂。本发明通过润滑剂对金属板材表面的修饰作用，可降低金属板材的表面粗糙度，提高板材表面质量。

Description

一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法
技术领域
本发明涉及轧制技术领域，具体涉及一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法。
背景技术
金属板材广泛应用于航空航天、交通运输、军工、电气、仪表、建筑及化工等领域。金属板材主要包括单层板材和层状复合板材，层状复合板材因具有单一金属或合金无法比拟的优异综合性能，而成为国家重点发展的金属结构材料之一。目前，金属板材的主要制备方法之一是轧制法，该方法可细化组织，提高其力学性能，且具有连续化批量生产的优势。随着中国经济持续发展和工业转型升级，市场对金属板材的质量要求日益提高。然而，在金属板材工业化生产中，仍存在板形翘曲以及表面质量差等问题。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，准备一块待轧制的金属板材进行轧制，或准备数块待轧制的金属板材进行轧制复合；当选用一块待轧制的金属板材进行轧制时，将待轧制的金属板材表面清洗干净备用；当选用数块待轧制的金属板材进行轧制复合时，首先将数块金属板材的待复合表面进行打磨，使新鲜金属暴露，再将打磨过的数块金属板材表面清洗干净，最后将清洗干净的数块金属板材进行对合叠放，并绑定在一起，完成组坯；
步骤2，将水、油按照比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤3，采用冷轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热后再送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，轧制过程中向波纹辊及平辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，轧制后得到单层或复合波纹板；其中，对一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热的温度和时间，是根据所用金属板材的金属特性按照传统热轧/温轧方法的工艺要求确定具体加热温度和时间；
步骤4，采用冷轧方法将步骤3中第一道次得到的单层或复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤3中第一道次得到的单层或复合波纹板加热后再送入平辊轧机进行第二道次轧制，轧制过程中向上、下轧辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，轧制后得到表面质量良好的单层或复合金属板；其中，对步骤3得到的单层或复合波纹板加热的温度和时间，是根据所用金属板材的金属特性按照传统热轧/温轧方法的工艺要求确定具体加热温度和时间；
步骤5，将轧制得到的单层或复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
进一步，所述步骤1中的数块待轧制的金属板材为两块或两块以上；数块待轧制的金属板材中的每块厚度为1-6mm，轧制复合前数块金属板材的厚度相同或不同，材质相同或不同。
再进一步，所述步骤1中的清洗具体是使用无水乙醇进行清洗。
更进一步，所述步骤1中的打磨具体是使用钢刷进行打磨，使新鲜金属暴露；绑定具体是使用铆钉或铝丝将数块金属板材绑定在一起。
更进一步，所述步骤2配置的润滑剂中，油的质量分数为1％-4％，其余为水。
更进一步，所述步骤2将水、油按照比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂，其中，油为轧制润滑油。
更进一步，所述步骤3中波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊。
更进一步，所述步骤3中第一道次轧制的压下率大于30％。
更进一步，所述步骤4中第二道次轧制的压下率大于25％。
更进一步，所述金属板材为纯铁、不锈钢、碳钢、高强钢、钛、铜、镁、铝、钽、铌、钒、钼、钛合金、铜合金、镁合金、铝合金、钽合金、铌合金、钒合金或钼合金。
本发明的方法适用于两层或两层以上金属板材的轧制复合，也适用于单层金属板材的轧制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明适用于工业化生产，通过在波纹辊轧制过程中喷涂润滑剂，可减小金属板材轧制时的摩擦系数，降低轧制力，从而有效延长轧辊的使用寿命。
2、本发明所使用的润滑剂对金属板材表面具有修饰作用，可降低金属板材的表面粗糙度，明显提高表面质量。
3、本发明通过改善金属板材表层金属的流动性，可减小金属板材的残余应力，有效改善板形翘曲程度。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
图中，1-第一喷射***，2-第二喷射***，3-第三喷射***，4-第四喷射***。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为1-2mm的铜合金板材、一块厚度为1-2mm的铝合金板材的待复合表面用钢刷打磨，使新鲜金属暴露；
步骤2，将步骤1中打磨过的金属板材表面用无水乙醇清洗；
步骤3，将步骤2中处理过的两块金属板材进行对合叠放，使用铆钉或铝丝将两块板材绑定在一起，完成组坯；
步骤4，将水、轧制润滑油按照98：2(质量分数)的比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤5，将步骤3中组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制复合，其中铜合金面向波纹辊，并使得第一道次轧制压下率大于30％。轧制过程中用第一喷射***1向波纹辊、第二喷射***2向平辊均匀喷涂步骤4中配置好的润滑剂，使整个波纹辊及平辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到复合波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊；
步骤6，将步骤5中第一道次得到的复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％。轧制过程中用第三喷射***3向上轧辊、第四喷射***4向下轧辊均匀喷涂步骤4中配置好的润滑剂，使整个上、下轧辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到表面质量良好的复合金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为平辊；
步骤7，将轧制得到的复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例2
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为3-4mm的不锈钢板材、一块厚度为3-4mm的钛合金板材的待复合表面用钢刷打磨，使新鲜金属暴露；
步骤2，将步骤1中打磨过的金属板材表面用无水乙醇清洗；
步骤3，将步骤2中处理过的两块金属板材进行对合叠放，使用铆钉或铝丝将两块板材绑定在一起，完成组坯；
步骤4，将水、轧制润滑油按照99：1(质量分数)的比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤5，将步骤3中组好的坯料放入800℃-1000℃的真空加热炉中加热20-30分钟；
步骤6，将步骤5中加热后的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制复合，其中不锈钢面向波纹辊，并使得第一道次轧制压下率大于30％。轧制过程中用第一喷射***1向波纹辊、第二喷射***2向平辊均匀喷涂步骤4中配置好的润滑剂，使整个波纹辊及平辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到复合波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊；
步骤7，将步骤6中第一道次得到的复合波纹板放入800℃-1000℃的真空加热炉中加热20-30分钟；
步骤8，将步骤7中加热后的复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％。轧制过程中用第三喷射***3向上轧辊、第四喷射***4向下轧辊均匀喷涂步骤4中配置好的润滑剂，使整个上、下轧辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到表面质量良好的复合金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为平辊；
步骤9，将轧制得到的复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例3
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为1-2mm的镁合金板材、一块厚度为5-6mm的铝合金板材、一块厚度为1-2mm的镁合金板材的待复合表面用钢刷打磨，使新鲜金属暴露；
步骤2，将步骤1中打磨过的金属板材表面用无水乙醇清洗；
步骤3，将步骤2中处理过的三块金属板材按照镁/铝/镁的顺序进行对合叠放，使用铆钉或铝丝将三块板材绑定在一起，完成组坯；
步骤4，将水、轧制润滑油按照96：4(质量分数)的比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤5，将步骤3中组好的坯料放入200℃-400℃的真空加热炉中加热10-30分钟；
步骤6，将步骤5中加热后的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制复合，其中镁合金面向波纹辊，并使得第一道次轧制压下率大于30％。轧制过程中用第一喷射***1向波纹辊、第二喷射***2向平辊均匀喷涂步骤4中配置好的润滑剂，使整个波纹辊及平辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到复合波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊；
步骤7，将步骤6中第一道次得到的复合波纹板放入200℃-400℃的真空加热炉中加热10-30分钟；
步骤8，将步骤7中加热后的复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％。轧制过程中用第三喷射***3向上轧辊、第四喷射***4向下轧辊均匀喷涂步骤4中配置好的润滑剂，使整个上、下轧辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到表面质量良好的复合金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为平辊；
步骤9，将轧制得到的复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例4
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为3-4mm的铝合金板材表面用无水乙醇清洗；
步骤2，将水、轧制润滑油按照97：3(质量分数)的比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤3，将步骤1中清洗干净的铝合金板材送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，使得第一道次轧制压下率大于30％。轧制过程中用第一喷射***1向波纹辊、第二喷射***2向平辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，使整个波纹辊及平辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊；
步骤4，将步骤3中第一道次得到的波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％。轧制过程中用第三喷射***3向上轧辊、第四喷射***4向下轧辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，使整个上、下轧辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到表面质量良好的金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为平辊；
步骤5，将轧制得到的金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例5
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为5-6mm的铜合金板材表面用无水乙醇清洗；
步骤2，将水、轧制润滑油按照98：2(质量分数)的比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤3，将步骤1中清洗干净的铜合金板材送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，使得第一道次轧制压下率大于30％。轧制过程中用第一喷射***1向波纹辊、第二喷射***2向平辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，使整个波纹辊及平辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊；
步骤4，将步骤3中第一道次得到的波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％。轧制过程中用第三喷射***3向上轧辊、第四喷射***4向下轧辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，使整个上、下轧辊表面均匀覆盖润滑剂，轧制后得到表面质量良好的金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为平辊；
步骤5，将轧制得到的金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
本发明的待轧制金属板材不限于上述实施例中的金属材料，还可以为纯铁、碳钢、高强钢、钛、铜、镁、铝、钽、铌、钒、钼、钽合金、铌合金、钒合金或钼合金中的任意一种或几种。
上述实施例中，待复合的金属板材的材料相同，或异种材料组合均可。实施例2-3中，步骤5和步骤7中的加热温度和时间是根据所用金属板材的金属特性按照传统热轧/温轧工艺进行确定。

Claims (10)

1.一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，准备一块待轧制的金属板材进行轧制，或准备数块待轧制的金属板材进行轧制复合；当选用一块待轧制的金属板材进行轧制时，将待轧制的金属板材表面清洗干净备用；当选用数块待轧制的金属板材进行轧制复合时，首先将数块金属板材的待复合表面进行打磨，使新鲜金属暴露，再将打磨过的数块金属板材表面清洗干净，最后将清洗干净的数块金属板材进行对合叠放，并绑定在一起，完成组坯；
步骤2，将水、油按照比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂；
步骤3，采用冷轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热后再送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，轧制过程中向波纹辊及平辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，轧制后得到单层或复合波纹板；
步骤4，采用冷轧方法将步骤3中第一道次得到的单层或复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤3中第一道次得到的单层或复合波纹板加热后再送入平辊轧机进行第二道次轧制，轧制过程中向上、下轧辊均匀喷涂步骤2中配置好的润滑剂，轧制后得到表面质量良好的单层或复合金属板；
步骤5，将轧制得到的单层或复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
2.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤1中的数块待轧制的金属板材为两块或两块以上；数块待轧制的金属板材中的每块厚度为1-6mm，轧制复合前数块金属板材的厚度相同或不同，材质相同或不同。
3.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤1中的清洗具体是使用无水乙醇进行清洗。
4.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤1中的打磨具体是使用钢刷进行打磨，使新鲜金属暴露；绑定具体是使用铆钉或铝丝将数块金属板材绑定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤2配置的润滑剂中，油的质量分数为1％-4％，其余为水。
6.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤2将水、油按照比例混合并进行高速搅拌和超声振动处理，配置好润滑剂，其中，油为轧制润滑油。
7.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤3中波纹辊轧机的上轧辊为波纹辊，下轧辊为平辊。
8.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤3中第一道次轧制的压下率大于30％。
9.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述步骤4中第二道次轧制的压下率大于25％。
10.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材表面质量的润滑工艺方法，其特征在于：所述金属板材为纯铁、不锈钢、碳钢、高强钢、钛、铜、镁、铝、钽、铌、钒、钼、钛合金、铜合金、镁合金、铝合金、钽合金、铌合金、钒合金或钼合金。
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