CN117483424B - 一种改善镁合金板边裂的可轴向移动异形轧辊及轧制方法 - Google Patents

一种改善镁合金板边裂的可轴向移动异形轧辊及轧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种改善镁合金板边裂的可轴向移动异形轧辊及轧制方法，涉及金属材料加工技术领域。包括如下步骤：首道次轧制，分别将两个对称设置的异形轧辊进行轴向移动，通过两个异形轧辊端部的曲度，将镁合金板材两端的上下表面分别预制出边部凸起；中间道次轧制，继续将两个异形轧辊逐渐进行轴向移动，通过两个异形轧辊端部轮廓曲线相对位置的变化，使得镁合金板材的后续轧制能够满足将预制凸起逐渐减小；最后道次轧制，将两个异形轧辊进行轴向移动，将镁合金板材最终轧至薄板。本发明利用轧辊之间的轴向移动，来满足不同规格板材轧制过程中所需要的边部凸起的预制，减弱镁合金板在轧制过程中的边裂，提高板材的成材率。

Description

一种改善镁合金板边裂的可轴向移动异形轧辊及轧制方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，特别涉及一种改善镁合金板边裂的可轴向移动异形轧辊及轧制方法。
背景技术
镁合金是目前工程应用中的最轻质金属结构材料，同时具有高的比强度和比刚度，被广泛应用与汽车、航天航空领域。在镁合金的生产中，变形镁合金相较于铸造镁合金其组织更加细小，成分更加均匀，内部更加致密，故得到了较多的发展。在镁合金板材的轧制过程中，边部的辐射换热、与空气的对流换热以及和轧辊的接触换热，使得镁合金板材边部的温度下降快于中部，同时由于轧制过程边部的宽展，致使在轧制过程中变形不均匀，中部沿着轧向的延伸大于边部，对板材边部产生附加的拉应力，致使镁合金板材边部易于开裂。镁合金板材边裂的形成会造成板材的切边率增大，降低成材率，并且在后续的轧制过程中，裂纹的进一步扩展也会影响产品的质量和成材率，严重制约了镁合金板材的生产。
为减少镁合金板材轧制产生的边裂，现有技术一般采用铸造的方法预制边部带有凸起的镁合金坯料，在轧制的过程中，一次轧平。后续道次轧制又需要重新预制边部的凸起，工艺流程复杂，生产成本高。没有考虑到利用轧辊特殊的端部形状和轧辊轴向的移动，来简化生产流程，提高生产效率，降低成本。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种改善镁合金板边裂的轧制方法，包括如下步骤：S1、首道次轧制，分别将两个对称设置的异形轧辊进行轴向移动，通过两个异形轧辊端部的曲度，将镁合金板材两端的上下表面分别预制出相应高度和长度的边部凸起；S2、中间道次轧制，继续将两个异形轧辊逐渐进行轴向移动，通过两个异形轧辊端部轮廓曲线相对位置的变化曲度，使得镁合金板材的后续轧制能够满足将预制凸起逐渐减小；S3、最后道次轧制，将两个异形轧辊进行轴向移动，使两个异形轧辊的曲度部分与镁合金板材脱离接触，通过两个异形轧辊的圆柱部分，将镁合金板材最终轧至薄板。
一种可轴向移动异形轧辊，包括轧辊主体，所述的轧辊主体为圆柱结构，轧辊主体的一侧加工出曲度。
进一步的，所述异形轧辊能够进行轴向移动。
进一步的，所述轧辊主体一侧的曲度为直线或曲线。
本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明针对不同宽度的镁合金板坯，根据其需要预制的凸起，只需要对异形轧辊的轴向位置进行移动，便可以预制不同高度和长度的边部凸起，简便易行；（2）本发明通过采用异形轧辊，通过一体式的设计，相对于分体式的轧辊大大提高了的承载强度，并且在轧制过程中只需要将异形轧辊轴向移动即可进行下个道次的轧制，简化了生产设备，方便生产连续进行，提高效率；（3）本发明利用异形轧辊预制板坯的边部凸起后，再利用轧辊的轴向移动，在后续轧制道次中逐渐减小边部的凸度，保证每一个道次的轧制中板材边部的压下量始终大于中部的压下量，通过边部更大的热变形弥补边部由于对流换热导致的热量损失，并且边部的大变形能够协调板材边部轧制方向变形的不足，降低板材中部对边部的拉应力，更好的抑制镁合金板的边裂现象。
附图说明
图1为本发明异形轧辊轧制示意图一。
图2为本发明异形轧辊轧制示意图二。
图3为本发明轧制方法一示意图一。
图4为本发明轧制方法一示意图二。
图5为本发明轧制方法一示意图三。
图6为本发明轧制方法二示意图一。
图7为本发明轧制方法二示意图二。
图8为本发明轧制方法二示意图三。
图9为本发明轧制方法二示意图四。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1所示的一种可轴向移动异形轧辊，包括轧辊主体，轧辊主体为圆柱结构，轧辊主体一侧加工出曲度，轧辊主体一侧加工出的曲度为直线，异形轧辊设置有两个，两个异形轧辊对称设置，异形轧辊能够进行轴向移动。
如图3-图5所示的一种改善镁合金板边裂的轧制方法一，首道次轧制，选取轧制材料为AZ31b镁合金铸锭，坯料的长宽厚为300×220×10mm，异形轧辊辊身的直径为210mm，辊长为480mm，异形轧辊一端加工出的曲度部分长为80mm，曲度部分端部最小直径为180mm，曲度部分为直线，曲度角为10°；将板坯加热至400℃，进行曲度轧制，将两个异形轧辊分别轴向移动60mm，使得平轧段辊长为200mm，压下率为40％，通过两个异形轧辊端部的曲度部分，将镁合金板的上下两侧预制出凸起，凸起高度为2mm，凸起水平长度为10mm；中间道次轧制，将两个异形轧辊分别轴向移动6mm，使得平轧段的辊长增加12mm，将镁合金板两侧边部的凸起轧至高度为1mm，水平长度为4mm，压下率为33％；最后道次轧制，将两轧辊轴向分别移动54mm，使得轧制区域均为平轧段，压下率为25％，形成镁合金板成品板材，完成轧制。
实施例2
如图2所示的一种可轴向移动异形轧辊，包括轧辊主体，轧辊主体为圆柱结构，轧辊主体一侧加工出曲度，轧辊主体一侧加工出的曲度为曲线，异形轧辊设置有两个，两个异形轧辊对称设置，异形轧辊能够进行轴向移动。
如图6-图9所示的一种改善镁合金板边裂的轧制方法二，首道次轧制，选取轧制材料为AZ31b镁合金铸锭，板坯的长宽厚为330×220×10mm，异形轧辊辊身直径为200mm，辊长为480mm，异形轧辊一端加工出的曲度部分长为80mm，曲度部分端部最小直径为180mm，曲度部分为二次曲线；将板坯加热至400℃，进行曲度轧制，将两个异形轧辊分别轴向移动60mm，使得平轧段的轧辊长度为200mm，压下率为30％，通过两个异形轧辊端部的曲度部分，将镁合金板的上下两侧预制出凸起，凸起高度为2.5mm，凸起水平长度为10mm；第二道次轧制，将两个异形轧辊分别轴向移动4mm，使得平轧段的轧辊长度增加8mm，进行轧制，压下率为28％，减小首道次预制的凸起，将凸起的高度轧至1.5mm，水平长度轧制6mm；第三道次轧制，将两异形轧辊轴向分别移动4mm，使得平轧段轧辊的长度增加8mm，压下率为20％，进一步减小板材两边的凸起，将边部凸起的高度轧至1mm，水平长度轧至2mm；最后道次轧制，将两异形轧辊轴向分别移动52mm，进行无曲度轧制，压下率为25％，形成镁合金板成品板材，完成轧制。

Claims (1)

1.一种改善镁合金板边裂的轧制方法，将其特征在于，包括如下步骤：
S1、将尺寸为300×220×10mm的镁合金坯料加热至400℃，进行首道次轧制，分别将两个对称设置的异形轧辊进行轴向移动，通过两个异形轧辊端部的曲度，将镁合金板材两端的上下表面分别预制出高度为2mm和长度为10mm边部凸起，压下率为40%；
S2、第二道次轧制，继续将两个异形轧辊逐渐进行轴向移动，通过两个异形轧辊端部轮廓曲线相对位置的变化，使得镁合金板材边部凸起减小到高度为1mm，水平长度为4mm，压下率为33%；
S3、第三道次轧制，将两个异形轧辊进行轴向移动，使两个异形轧辊的曲度部分与镁合金板材脱离接触，通过两个异形轧辊的圆柱部分，将镁合金板材最终轧至薄板，完全消除边部凸起，压下率为25%；
所述异形轧辊包括轧辊主体，所述的轧辊主体为圆柱结构，异形轧辊辊身的直径为210mm，辊长为480mm，异形轧辊一端加工出的曲度部分长为80mm，曲度部分端部最小直径为180mm，曲度部分为直线，曲度角为10°；
所述异形轧辊能够进行轴向移动；
所述轧辊主体一侧的曲度为直线或曲线。
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