一種合金粉末軋制裝置及軋制方法與流程
2023-06-02 00:55:06 1
本發明涉及粉末軋制裝置，具體涉及一種合金粉末軋制裝置。
背景技術：
合金粉末軋制是粉末冶金中的一種連續成形工藝，將金屬粉末通過兩個旋轉軋輥之間連續軋製成多孔或緻密板帶材的粉末成形方法。該成形工藝流程短、節能、成本低，能夠生產模壓成形無法生產的板、帶材。軋制方法主要包括粉末直接軋制、粉末粘結軋制及包套粉末軋制，上述軋制方法可通過水平、垂直或傾斜的方式進料。粉末粘結軋制、包套粉末軋制需要添加粘結劑或者適用於相對活躍的金屬粉末，因此，粉末直接軋制是目前應用較多，且工藝流程最短的成形方法。
但是粉末直接軋制由於處於軋輥之間的粉末兩端無側壓，因此，軋制過程中易出現板、帶材裂縫、邊緣「花紋」、「缺肉」、粉末材料不均勻等問題。在現有技術中，如中國專利CN202517040U公開的用於直接連續軋制粉末材料的滾軋機，該滾軋機包括：水平布置的一對軋輥，其中所述一對軋輥的滾軋面之間具有滾軋間隙h，所述一對軋輥中的一個軋輥的兩端分別形成有環周凸緣，並且該兩端的環周凸緣相對於該軋輥的滾軋面的徑向突出高度分別大於所述滾軋間隙h，所述兩端的環周凸緣的內端面分別與所述一對軋輥中的另一個軋輥的兩端面滑動性接觸；其側凸緣阻止粉末顆粒的橫向移動，從而提高了軋制出板、帶材的邊緣質量。上述裝置在粉末軋制過程中，由於環周凸緣與另一軋輥的半徑不同，兩個軋輥的轉速相同，因此，兩個軋輥的接觸面的線速度不同，造成兩個接觸面摩擦生熱，且凸緣處的粉末在軋制過程中受到一個隨凸緣轉動的剪切力，雖然提高了生產效率，但是影響了板、帶材邊緣質量，降低產品的成品率。
技術實現要素：
本發明針對上述問題，通過採用兩道軋制，經過第一道軋制後再對帶坯出現的「缺肉」、「裂縫」、「花紋」進行第二道填補軋制；並通過軋制的速度計算第二進料器距離第二軋輥組的高度，保證初軋帶坯的缺陷與合金粉末同時進入第二軋輥組，填補初軋帶坯的缺陷。
本發明採取以下技術方案實現上述目的：
一種合金粉末軋制裝置，由上至下豎直分布的部件包括第一進料器(1)、第一軋輥組(2)、第二進料器(11)、第二軋輥組(21)，所述第一軋輥組(2)及第二軋輥組(21)的軋輥分別為水平分布；所述第一進料器(1)和第二進料器(11)的同一側分別固定連接連接杆(31)和連接杆(32)的一端，連接杆(31)和連接杆(32)的另一端分別與滑道(3)滑動連接，滑道(3)連接有液壓泵，通過液壓泵控制連接杆(31)和連接杆(32)的高度；第二進料器(11)底端設有出口(13)，出口(13)的長度與軋輥的長度相同，出口(13)的寬度與經過第一軋輥組(1)軋製得到的初軋帶坯(4)的厚度相同。
本發明的進一步技術方案是：第二進料器(11)位於軋輥縱向方向側板(12)為軟質材料，位於軋輥縱向方向側板(12)底端貫穿有螺杆(14)，螺杆(14)的兩端螺旋連接有兩個螺帽(15)。
本發明的進一步技術方案是：位於軋輥縱向方向側板(12)的軟質材料為牛仔布、尼龍布中的一種。
本發明合金粉末軋制裝置的軋制方法，包括以下步驟：
步驟A，裝料，填裝合金粉末(6)進入第一進料器(1)；
步驟B，調整軋制參數，調整第一軋輥組(2)和第二軋輥組(21)軋制速度V及軋制力F，並根據軋制速度V調節連接杆(32)的高度，控制第二進料器(11)距第二軋輥組(21)中心的高度H，H＝2V2/g，其中，g為重力加速度；
步驟C，初軋：開啟電源，進行初軋，生成初軋帶坯(4)；待初軋帶坯(4)通過第二進料器(11)出口(13)時，關閉電源；
步驟D，調節出口寬度，根據初軋帶坯(4)的厚度，調節螺栓(15)，使出口(13)的寬度與帶坯(4)的厚度相等；
步驟E，復軋，填裝合金粉末(6)進入第二進料器(11)，開啟電源，初軋帶坯(4)通過第二軋輥組(21)製得成品帶坯(41)。
本發明的有益效果是：
通過採用兩道軋制，經過第一道軋制後再對初軋帶坯出現的「缺肉」、「裂縫」、「花紋」進行第二道填補復軋，提高帶坯的質量；
根據軋制的速度計算第二進料器距離第二軋輥組中心的高度，保證初軋帶坯的缺陷與合金粉末同時進入第二軋輥組，填補初軋帶坯的缺陷；
本發明裝置的軋輥間沒有任何摩擦，不會導致軋輥發熱、影響產品質量。
附圖說明
圖1為本發明的一種合金粉末軋制裝置的結構示意圖。
圖2為本發明的一種合金粉末軋制裝置的剖視圖。
圖3為本發明的一種合金粉末軋制裝置的第二進料器結構示意圖。
圖1-圖3中，1、第一進料器；11、第二進料器；12、位於軋輥縱向方向側板；13、出口；14、螺杆；15、螺帽；2、第一軋輥組；21、第二軋輥組；3、滑道；31連接杆；32、連接杆；4、初軋帶坯；41、成品帶坯；5、缺口；6、合金粉末。
具體實施方式
下面結合附圖1-3和對比例1、實施例1-3對本發明進行說明。
對比例1：
對比例1採用傳統的垂直粉末軋制機，由上到下包括進料裝置、軋輥組；軋制步驟如下：
步驟A，將混合均勻的鎳、鐵合金粉末放入進料裝置，松裝密度12g/cm3；
步驟B，調整軋制力及軋制速度，本對比例中採用9m/min的軋制速度，800MPa的軋制力；
步驟C，開啟電源，軋制5min，得到45m初軋帶坯。
得到的初軋帶坯含有4處大小不等的「缺肉」，帶坯邊緣含有花紋。
實施例1：
實施例1採用本發明的合金粉末軋制裝置，由上至下豎直分布的部件包括第一進料器(1)、第一軋輥組(2)、第二進料器(11)、第二軋輥組(21)，第一軋輥組(2)及第二軋輥組(21)的軋輥分別為水平分布；第一進料器(1)和第二進料器(11)的左側分別固定連接連接杆(31)和連接杆(32)的右端，連接杆(31)和連接杆(32)的左端分別與滑道(3)滑動連接，通過液壓泵調節連接杆的高度；第二進料器(11)底端設有出口(13)，出口(13)的長度與軋輥的長度相同，出口(13)的寬度與經過第一軋輥組(1)軋製得到的初軋帶坯(4)的厚度相同。
其軋制步驟為：
步驟A，裝料，填裝混合均勻的鎳、鐵合金粉末(6)進入第一進料器(1)，松裝密度12g/cm3；
步驟B，調整軋制參數，調整第一軋輥組(2)和第二軋輥組(21)軋制速度V＝9m/min及軋制力F＝800MPa，並根據軋制速度V通過液壓泵調節連接杆(32)的高度，從而控制第二進料器(11)距第二軋輥組(21)中心的高度H，H＝2V2/g＝4.6mm，其中，g為重力加速度9.8m/s2；
步驟C，初軋：開啟電源，進行初軋，生成初軋帶坯(4)；待初軋帶坯(4)通過第二進料器(11)出口(13)時，關閉電源；
步驟D，復軋，填裝合金粉末(6)進入第二進料器(11)，開啟電源，初軋帶坯(4)通過第二軋輥組(21)製得成品帶坯(41)，軋制5min，得到45m成品帶坯。
製得的成品帶坯無「缺肉」、邊緣「花紋」。
實施例2：
實施例2採用本發明的合金粉末軋制裝置，由上至下豎直分布的部件包括第一進料器(1)、第一軋輥組(2)、第二進料器(11)、第二軋輥組(21)，第一軋輥組(2)及第二軋輥組(21)的軋輥分別為水平分布；第一進料器(1)和第二進料器(11)的左側分別固定連接連接杆(31)和連接杆(32)的右端，連接杆(31)和連接杆(32)的左端分別與滑道(3)滑動連接，通過螺栓固定調節連接杆的高度；第二進料器(11)第二進料器(11)底端設有出口(13)，出口(13)的長度與軋輥的長度相同；第二進料器(11)位於軋輥縱向方向側板(12)為軟質牛仔布，位於軋輥縱向方向側板(12)底端貫穿用螺杆(14)，螺杆(14)的兩端螺旋連接有兩個螺帽(15)，螺帽(15)的高度能夠卡住第二進料器(11)的橫向方向側板，通過扭動螺帽(15)調整出口(13)的寬度，使出口(13)的寬度與經過第一軋輥組(1)軋製得到的初軋帶坯(4)的厚度相同。
其軋制步驟為：
步驟A，裝料，填裝混合均勻的鎳、鐵合金粉末(6)進入第一進料器(1)，松裝密度12g/cm3；
步驟B，調整軋制參數，調整第一軋輥組(2)和第二軋輥組(21)軋制速度V＝9m/min及軋制力F＝800MPa，並根據軋制速度V通過液壓泵調節連接杆(32)的高度，從而控制第二進料器(11)距第二軋輥組(21)中心的高度H，H＝2V2/g＝4.6mm，其中，g為重力加速度9.8m/s2；
步驟C，初軋：開啟電源，進行初軋，生成初軋帶坯(4)；待初軋帶坯(4)通過第二進料器(11)出口(13)時，關閉電源；
步驟D，調節出口寬度，根據初軋帶坯(4)的厚度，扭動螺帽(15)，使出口(13)的寬度與帶坯(4)的厚度相等；
步驟E，復軋，填裝合金粉末(6)進入第二進料器(11)，開啟電源，初軋帶坯(4)通過第二軋輥組(21)製得成品帶坯(41)，軋制5min，得到45m成品帶坯。
製得的成品帶坯無「缺肉」、邊緣「花紋」。
實施例3：
實施例3採用本發明的合金粉末軋制裝置，由上至下豎直分布的部件包括第一進料器(1)、第一軋輥組(2)、第二進料器(11)、第二軋輥組(21)，第一軋輥組(2)及第二軋輥組(21)的軋輥分別為水平分布；第一進料器(1)和第二進料器(11)的左側分別固定連接連接杆(31)和連接杆(32)的右端，連接杆(31)和連接杆(32)的左端分別與滑道(3)滑動連接，通過液壓泵調節連接杆的高度；第二進料器(11)第二進料器(11)底端設有出口(13)，出口(13)的長度與軋輥的長度相同；第二進料器(11)位於軋輥縱向方向側板(12)為軟質尼龍布，位於軋輥縱向方向側板(12)底端貫穿用螺杆(14)，螺杆(14)的兩端螺旋連接有兩個螺帽(15)，螺帽(15)的高度能夠卡住第二進料器(11)的橫向方向側板，通過扭動螺帽(15)調整出口(13)的寬度，使出口(13)的寬度與經過第一軋輥組(1)軋製得到的初軋帶坯(4)的厚度相同。
其軋制步驟為：
步驟A，裝料，填裝混合均勻的鎳、鐵合金粉末(6)進入第一進料器(1)，松裝密度12g/cm3；
步驟B，調整軋制參數，調整第一軋輥組(2)和第二軋輥組(21)軋制速度V＝9m/min及軋制力F＝800MPa，並根據軋制速度V通過液壓泵調節連接杆(32)的高度，從而控制第二進料器(11)距第二軋輥組(21)中心的高度H，H＝2V2/g＝4.6mm，其中，g為重力加速度9.8m/s2；
步驟C，初軋：開啟電源，進行初軋，生成初軋帶坯(4)；待初軋帶坯(4)通過第二進料器(11)出口(13)時，關閉電源；
步驟D，調節出口寬度，根據初軋帶坯(4)的厚度，扭動螺帽(15)，使出口(13)的寬度與帶坯(4)的厚度相等；
步驟E，復軋，填裝合金粉末(6)進入第二進料器(11)，開啟電源，初軋帶坯(4)通過第二軋輥組(21)製得成品帶坯(41)，軋制5min，得到45m成品帶坯。
製得的成品帶坯無「缺肉」、邊緣「花紋」。
對比例1與實施例1-3的效果對比如下表：
本發明的合金粉末軋制裝置及軋制方法通過採用兩道初軋，經過第一道軋制後再對初軋帶坯出現的「缺肉」、「裂縫」、「花紋」進行第二道填補復軋，提高帶坯的質量；根據軋制的速度計算第二進料器距離第二軋輥組的高度，保證初軋帶坯的缺陷與合金粉末同時進入第二軋輥組，填補初軋帶坯的缺陷；本發明的軋輥間沒有任何摩擦，不會導致軋輥發熱、影響產品質量。