一種用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置的製作方法
2023-06-16 04:59:46 1
專利名稱：一種用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及鎂合金軋制，特別涉及鎂合金帶卷軋制裝置。
背景技術：
鎂合金是最輕的金屬結構材料，具有高比強度，減震性好，抗電磁幹擾，便於回收，被稱為環保、節能型的綠色材料。我國有豐富的鎂資源，是鎂產量大國，也是鎂出口大國。但多年來我國的鎂都是以廉價的原材料鎂出口，很少有高附加值的鎂深加工件出口或大批應用。汽車生產、3C產品(computer，consumer，communication)是我國經濟發展的重要支柱，鎂合金結構件在這兩大類產品上的應用是走可持續發展道路的關鍵(輕量化、節能、環保)。目前鎂合金主要以壓鑄件的方式生產，軋制的鎂合金帶材和衝壓件的批量生產還很困難，特別是高強度鎂合金的軋制還不成熟。
制約鎂合金軋制生產的主要原因是其較差的室溫成型性。鎂是六方結構金屬，特別是其軸比c/a＝1.624，接近理想的軸比c/a＝1.63。使得多晶鎂材料一般只能通過基面滑移和拉伸孿晶進行塑性變形，獨立滑移系少，因而難以象低軸比的六方金屬Ti、Zr可通過柱面、稜面共同滑移而展示良好的塑性。所以多數鎂合金產品是通過鑄造及熱擠壓生產的，用鎂合金雖可容易地進行熱擠壓和厚板的熱軋，但是隨著鎂合金板的變薄，壓下率逐漸減小。這是因為板料越薄，溫度下降得越快，板料的塑性越差，容許的壓下量也隨之降低。因此在軋制1～2道次後，需將板料和軋輥重新加熱，再進行後面道次的軋制，以防止軋制期間的熱量散失使鎂合金的塑性下降，造成軋裂，這樣就造成在軋制較長的鎂合金材料時，軋件頭尾的溫差較大，且超出一定長度後，鎂合金帶材將無法加熱。所以2毫米以下板材的軋制，尤其是帶卷的軋制非常困難，更難得到滿意的深衝性能，這對產品基本尺寸的小型化，形狀複雜化和精細化生產造成很大的限制。
發明內容
本發明為解決鎂合金在軋制時期所允許的變形溫度區間小，對於薄規格的產品，特別是長度大於10米以上的鎂合金帶卷不能進行熱軋的難點，在軋機兩側的卷取機及入口處，增加加熱保溫裝置，使鎂合金軋制時，鎂合金帶卷始終均勻的保持所需變形溫度，從而達到鎂合金帶卷軋制的要求，滿足大批量生產和擴大鎂合金應用的需求。
本發明由軋機、張力輥、卷取機、卷取加熱保溫箱、中間加熱保溫箱等組成，卷取機2和9分別設置在軋機5的兩側，並同時分別安裝在卷取加熱保溫箱1和8內，鎂合金帶卷10通過卷取加熱保溫箱1或8時進行加熱以及軋制過程中的保溫，卷取加熱保溫箱1和8與軋機5之間設置中間加熱保溫箱4和6，對帶卷進行保溫及加熱，張力輥3和7分別安裝在中間加熱保溫箱4和6內，以保持鎂合金軋件的軋制溫度。
卷取加熱保溫箱的外形既可以是長方形，也可以為了提高加熱效率，採用圓柱形(即在垂直面上為圓型的)，並在爐內設置卷取機，以保證對鎂合金帶卷的均勻加熱與保溫，卷取加熱保溫箱的寬度與軋機的工作輥輥寬相同，其直徑根據所軋帶卷的最大重量的外徑+(50毫米～150毫米)確定；中間加熱保溫箱的外形為長方形，以對需要軋制的鎂合金帶材進行加熱與保溫，其寬度與軋機的工作輥輥寬相同，其爐內高度按張力輥直徑的2-2.5倍相匹配，長度則根據軋機中心線與卷取機中心線的距離-(卷取加熱保溫箱外徑/2+工作輥外徑/2)-(100毫米～200毫米)確定。卷取機、卷取加熱保溫箱共同組合一起，安裝並固定在軋機的兩側的地腳螺栓上，張力輥和中間加熱保溫箱組合一起，安裝並固定在卷取加熱保溫箱和軋機之間的地腳螺栓上。
根據所軋制的最大鎂合金帶卷的寬度不同，裝置的寬度與軋機的工作輥寬度可以採用相應的寬度，以適應軋制的需要。
軋機5可以是單機架可逆軋機，也可以是多機架連軋機。
本發明的特點是鎂合金帶卷在軋制時，對鎂合金帶卷進行加熱或保溫，使之保持在鎂合金變形所需的溫度範圍，從而使得軋制過程得以順利的進行，高效率的生產出高質量的產品，同時又可以對鎂合金帶卷在軋制時施加一定的張力控制。
卷取加熱保溫箱的作用是將要軋制的鎂合金帶卷加熱到所需的軋制溫度並進行保溫，從而達到使所要軋制的鎂合金帶卷頭尾均勻加熱並保持溫度恆定的作用。
中間加熱保溫箱的作用是使從卷取加熱保溫箱出來的鎂合金帶卷繼續保持所需的溫度，避免在空氣中由於空冷使得帶卷溫度降低，而影響軋制過程，該加熱保溫箱在軋件處於入口方向時，起到保溫作用，在軋件處於軋機出口方向時，起加熱作用，從而提高卷取加熱保溫箱加熱效率。
卷取機的作用是將所軋制的鎂合金帶卷進行卷取，從而減少場地的佔用，增加所軋制的帶卷的長度，此外其配合軋力輥的使用，與軋機間形成所需的張力控制。
張力輥的作用是對軋制的鎂合金帶卷進行張力測量，配合卷取機與軋機間形成一定的張力，同時又可以控制從卷取加熱保溫箱出來的帶卷的高度，控制帶卷在軋制過程中的位置。
由於在軋機的兩側都裝有卷取加熱保溫箱、卷取機、張力輥、中間加熱保溫箱，所以滿足對鎂合金帶卷進行可逆軋制的需要。
圖1是用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步詳細說明。
如圖所示，該裝置由軋機、張力輥、卷取機、卷取加熱保溫箱、中間加熱保溫箱組成，在軋機5的兩側水平對稱安裝有卷取機2和9，卷取機2和9分別安裝在卷取加熱保溫箱1和8內，卷取加熱保溫箱1和8與軋機之間裝有中間加熱保溫箱4和6，張力輥3和7分別安裝在加熱保溫箱4和6內。
將所要軋制的一定厚度的鎂合金帶坯，一端通過引帶，卷取在任一側的卷取加熱保溫箱內的卷取機上，並將另一端通過引帶，穿過兩側的張力輥、中間加熱保溫箱以及軋機，卷取到軋機另一側的在卷取加熱保溫箱內的卷取機上。軋制前，將所要軋制的鎂合金帶卷在卷取加熱保溫箱內進行加熱至所需的溫度並進行相應的保溫，同時另一邊的卷取加熱保溫箱及兩個中間加熱保溫箱加熱至軋制所需的溫度，然後通過軋機給予一定的壓下量，進行軋制變形。在軋制過程中，通過張力輥的張力和軋機的速度測量，控制卷取機的速度，從而控制卷取機與軋機之間的張力。當一個軋制道次完成後，變換另一軋制方向，進行下一個道次的軋制，重複上述過程，直至軋制到所需的厚度。
由圖可見，在軋機兩側的卷取機及入口處，增加加熱保溫裝置後，使鎂合金軋制時，鎂合金帶卷始終均勻的保持所需變形溫度，從而達到鎂合金帶卷軋制的要求，實現長度大於10米以上的鎂合金帶卷的軋制。
權利要求1.一種用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置，其特徵在於由軋機(5)、張力輥(3)和(7)、卷取機(2)和(9)、卷取加熱保溫箱(1)和(8)，中間加熱保溫箱(4)和(6)組成，卷取機(2)和(9)分別設置在軋機(5)的兩側，並同時分別安裝在卷取加熱保溫箱(1)和(8)內，卷取加熱保溫箱(1)和(8)與軋機之間設置中間加熱保溫箱(4)和(6)，張力輥(3)和(7)分別安裝在加熱保溫箱(4)和(6)內。
2.如權利要求1所述的用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置，其特徵在於卷取加熱保溫箱寬度與軋機的工作輥輥寬相同，其直徑為所軋帶卷的最大重量的外徑+(50毫米～150毫米)。
3.如權利要求1所述的用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置，其特徵在於中間加熱保溫箱寬度與軋機的工作輥輥寬相同，其爐內高度按為張力輥直徑的2-2.5倍，長度為軋機中心線與卷取機中心線的距離-(卷取加熱保溫箱外徑/2+工作輥外徑/2)-(100毫米～200毫米)。
4.如權利要求1、2或3所述的用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置，其特徵在於軋機(5)是單機架可逆軋機或是多機架連軋機。
專利摘要一種用於鎂合金帶卷生產的軋制裝置，涉及鎂合金帶卷軋制裝置。該裝置由卷取加熱保溫箱、卷取機、張力輥、中間加熱保溫箱組成，兩個卷取機分別設置在軋機的兩側，並同時分別安裝在兩側的卷取加熱保溫箱內，卷取加熱保溫箱與軋機之間設置中間加熱保溫箱，張力輥分別安裝在加熱保溫箱內。軋機既可用於單機架可逆軋制，也可以是多機架連軋。本實用新型在軋機兩側的卷取機及入口處，增加加熱保溫裝置，使鎂合金軋制時，鎂合金帶卷始終均勻的保持所需變形溫度，從而解決了鎂合金帶卷熱軋中，帶卷加熱和軋制過程中帶卷溫度保持的難點，達到鎂合金帶卷軋制的要求，以及滿足大批量生產和擴大鎂合金應用的需求。
文檔編號B21B45/00GK2902495SQ20062002289
公開日2007年5月23日 申請日期2006年4月19日 優先權日2006年4月19日
發明者蔡慶伍, 唐荻, 張勇軍, 徐言東 申請人:北京科技大學