專利名稱：一種用于鎂合金中厚板及帶卷坯生產(chǎn)的軋制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鎂合金軋制，特別涉及鎂合金中厚板及帶巻坯軋制裝置。
技術(shù)背景鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)異的特性，在汽車、3C、建筑、航空 航天等領(lǐng)域受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，并得到一定應(yīng)用。我國有豐富的鎂資源，是鎂 產(chǎn)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(yīng)用。傳統(tǒng)的鎂合金板帶材因其長加工周 期、低成材率、較高的加工成本及較低的力學性能，使用范圍受到很大限制。為 了擴大鎂合金板帶材的應(yīng)用，滿足市場需求，必須進一步優(yōu)化軋制工藝，開發(fā)低 成本的鎂合金板帶材加工技術(shù)，推進整個鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。制約鎂合金軋制生產(chǎn)的主要原因是其較差的室溫成型性。鎂是密排六方結(jié)構(gòu) 金屬，特別是其軸比c/a-1.624，接近理想的軸比c/a4.63。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、棱面共同滑移而展示良好的塑性。所以多數(shù) 鎂合金產(chǎn)品是通過鑄造及熱擠壓生產(chǎn)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 后，需將板料和軋輥重新加熱，再進行后面道次的軋制，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，且超出一定長度后，鎂合金帶材將無法加熱，因此生產(chǎn)效 率低下。此外，目前可用于帶巻軋制的坯料大部分是擠壓或鑄軋生產(chǎn)，其組織性 能和產(chǎn)品尺寸受到很大限制。發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決鎂合金在軋制時期所允許的變形溫度區(qū)間小，從開坯到中軋、精軋過程中隨軋件厚度減小溫降越來越快，3e法保證足夠的軋制溫度，不能 連續(xù)進行熱/溫軋的難點，在軋機兩側(cè)的輥道及巻取機處，增加加熱保溫裝置， 使鎂合金軋制時，鎂合金板及板巻始終均勻的保持所需變形溫度，且在輥道和加 熱爐之間增加換向輥，在坯料從中厚板軋到一定厚度的薄材時進入加熱爐內(nèi)的巻 取機，實現(xiàn)成巻生產(chǎn)，從而達到在一套軋制裝置上實現(xiàn)鎂合金中厚板、板巻及帶 巻坯連續(xù)軋制的要求，滿足大批量生產(chǎn)和擴大鎂合金應(yīng)用的需求。本實用新型包括軋機、張力輥、換向輥、巻取機、輥道加熱保溫爐、巻取加 熱保溫爐，輥道2和9分別設(shè)置在軋機6兩側(cè)，輥道上安裝輥道加熱保溫爐1 和IO,巻取機5和7分別設(shè)置在軋機6的兩側(cè)以及輾道2和9的下方，并同時 分別安裝在巻取加熱保溫爐3和8內(nèi)，輥道加熱保溫爐1和10中分別裝有張力 輥14和13，在輥道2和9上方分別安裝有換向輥15和12，在巻取加熱保溫爐 3和8的進口處分別安裝有巻取導輥17和11，在巻取加熱保溫爐3和8的內(nèi)壁 裝有3 4個成型輥4。輥道加熱保溫爐的外形為長方形，其寬度與軋機的軋輥輥寬相同，爐內(nèi)高度 大于輥道下表面至張力輥抬升到最高處高度的10—50mm，長度則根據(jù)擬軋制產(chǎn) 品的在巻取軋制前的最長長度確定；巻取加熱保溫爐的外形既可以是長方形，也 可以為了提高加熱效率，采用垂直面上為圓型的圓柱形，巻取加熱保溫爐的寬度 與軋機的軋輥輥寬相同，其爐內(nèi)直徑可根據(jù)所軋板巻的最大重量確定；巻取機的 寬度與軋機的軋輥輥寬相同，巻筒的外徑--般為300 600mm。巻取機、巻取加 熱保溫爐共同組合一起，安裝并固定在軋機的兩側(cè)釣地腳螺栓上，張力輥和輥道 加熱保溫爐組合一起，安裝并固定在軋機兩端的輥道架上。根據(jù)所軋制的最大鎂合金帶巻的寬度不同，裝置的寬度與軋機的軋輥寬度可 以采用相應(yīng)的寬度，以適應(yīng)軋制的需要。軋機6可以是單機架可逆軋機，也可以是多機架連軋機。本實用新型的特點是可以實現(xiàn)鎂合金中厚板材和板巻、帶坯的連續(xù)控溫軋 制，在軋制過程中對軋材進行加熱或保溫，使之保持在鎂合金變形所需的溫度范 圍，從而使得軋制過程得以順利的進行，高效率的生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，同時可 實現(xiàn)軋件在軋制到一定規(guī)格后巻成板巻，連續(xù)軋制生產(chǎn)，并可以對鎂合金帶巻在 軋制時施加一定的張力控制。巻取加熱保溫爐的作用是將軋制的鎂合金軋件加熱及保溫，從而達到使所要 軋制的鎂合金帶巻頭尾均勻加熱并保持溫度恒定的作用。輥道加熱保溫爐的作用是使鎂合金軋件,儸持所需的溫度，避免在空氣中 由于空冷使得帶巻溫度降低，而影響軋制過程，該加熱保溫爐在軋件處于入口方 向時，起到保溫作用，在軋件處于軋機出口方向時，起加熱作用，從而提高加熱 保溫爐加熱效率。巻取機的作用是在鎂合金板材軋制變形到一定厚度后，將所軋制的鎂合金帶 巻進行巻取，從而減少場地的占用，增加所軋制的軋件的長度，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巻進行張力測量，配合巻取機與軋機間形 成一定的張力，同時又可以控制從巻取加熱保溫箱出來的帶巻的高度，控制帶巻 在軋制過程中的位置。換向輥的作用是在板材軋制到一定厚度時控制板材頭部進入巻取機，實現(xiàn)成 巻軋制；巻取加熱保溫爐內(nèi)的成型輥的作用是配合巻取機，實現(xiàn)帶材的順利巻取， 得到致密整齊的帶巻，避免出現(xiàn)帶材活套等缺陷。由于在軋機的兩側(cè)都裝有巻取加熱保溫爐、巻取機、張力輥、輥道加熱保溫 爐，所以滿足對鎂合金板帶和帶巻進行可逆軋制的需要。


圖1是用于鎂合金中厚板及板巻生產(chǎn)的軋翻據(jù)置。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步詳細說明。 如圖所示，本實用新型包括軋機、張力輥、換向輥、巻取機、輥道加熱保溫 爐、巻取加熱保溫爐，輥道2和9分別設(shè)置在軋機兩側(cè)，用作較厚尺寸板帶的往 復乳制時的傳送，輥道上增加輥道加熱保溫爐1和10，巻取機5和7分別設(shè)置 在軋機6的兩側(cè)、輥道2和9的下方，并同時分別安裝在巻取加熱保溫爐3和8 內(nèi)，用作鎂合金板巻16軋制時的加熱和保溫，張力輥13和14分別安裝軋機6 兩側(cè)，軋制板材時張力輥抬起，不與軋材接觸，軋制板巻時張力輥落下，實現(xiàn)帶 張力軋制。在輥道2和9上方分別安裝有換向輥15和12,用于實現(xiàn)板巻進入巻 取機的換向，當軋制板材時，換向輥抬升不與軋材接觸，當板材軋制到一定厚度 時，換向輥壓下，將軋件頭部導入巻取機中，實現(xiàn)板巻的巻取。同時，在巻取加 熱保溫爐3和8的進口處分別安裝有巻取導輥11和17，也是用來促進板巻的巻 取，在巻取加熱保溫爐的內(nèi)壁裝有3個成型輥4，用于板巻的成型。
輥道加熱保溫爐的外形為長方形，以對需要軋制的鎂合金板帶材進行加熱與保溫，其寬度與軋機的軋輥輥寬相同，為1000mm,爐內(nèi)高度大于輥道下表面至 張力輥抬升到最高處高度的30mm,為250mm,爐長30m;巻取加熱保溫爐的外形 為圓形，并在爐內(nèi)設(shè)置巻取機，以保證對鎂合金板巻的均勻加熱與保溫，巻取加 熱保溫箱的寬度與軋機的軋輥輥寬相同，爐內(nèi)直徑1500mm，巻筒的外徑為500mm。 巻取機、巻取加熱保溫爐共同組合一起，安裝并固定在軋機的兩側(cè)的地腳螺栓上， 張力輥和輥道加熱保溫爐組合一起，安裝并固定在軋機兩端的輥道架上。鎂合金板材16在軋制板帶坯時，將軋材至于輥道上，通過軋機6往復軋制。由于輥道置于輥道加熱爐內(nèi)部，故可以保持鎂合金變形所需溫度，實現(xiàn)連續(xù)可逆 軋制。且當在坯料從中厚板軋到一定厚度的薄材時，通過在輥道和加熱爐之間增 加的換向輥，進入巻取加熱保溫爐，通過巻取導輥和爐內(nèi)成型輥，巻取到爐內(nèi)的 巻取機上，實現(xiàn)成巻生產(chǎn)。在軋制過程中，通過張力輥的張力和軋機的速度測量， 控制巻取機的速度，從而控制巻取機與軋機之間的張力。當一個軋制道次完成后， 變換另一軋制方向，進行下一個道次的軋制，重復上述過程，直至軋制到所需的 厚度。由圖可見，在軋機兩側(cè)的輥道和巻取機處，增加加熱保溫裝置后，使鎂合金 軋制時，鎂合金板材和板巻始終均勻的保持所需變形溫度，從而達到鎂合金板材 和板巻軋制的要求，且在輥道中增加換向輥，實現(xiàn)板帶材長度過長且厚度減薄到 一定程度后的巻取后成巻軋制。
權(quán)利要求1、一種用于鎂合金中厚板及帶卷坯生產(chǎn)的軋制裝置，包括軋機、張力輥、換向輥、卷取機、輥道加熱保溫爐、卷取加熱保溫爐，輥道(2)和(9)分別設(shè)置在軋機(6)的兩側(cè)，其特征在于，輥道上安裝輥道加熱保溫爐(1)和(10)，卷取機(5)和(7)分別設(shè)置在軋機(6)的兩側(cè)以及輥道(2)和(9)的下方，并同時分別安裝在卷取加熱保溫爐(3)和(8)內(nèi)，輥道加熱保溫爐(1)和(10)中分別裝有張力輥(14)和(13)，在輥道(2)和(9)上方分別安裝有換向輥(15)和(12)，在卷取加熱保溫爐(3)和(8)的進口處分別安裝有卷取導輥(16)和(11)，在卷取加熱保溫爐(3)和(8)的內(nèi)壁裝有3～4個成型輥(4)。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于鎂合金中厚板及帶巻坯生產(chǎn)的軋制裝置，其特 征在于，輥道加熱保溫爐的外形為長方形，其寬度與軋機的軋輥輥寬相同，爐內(nèi) 高度大于輥道下表面至張力輥抬升到最高處高度的10-50mm，；
3、 如權(quán)利要求1所述的用于鎂合金中厚板及帶巻坯生產(chǎn)的軋制裝置，其特 征在于，巻取加熱保溫爐的外形為長方形或垂直面上為圓型的圓柱形，巻取加熱 保溫爐的寬度與軋機的軋輥輥寬相同，其爐內(nèi)直徑根據(jù)所軋板巻的最大重量確 定。
4、 如權(quán)利要求1所述的用于鎂合金中厚板及帶巻坯生產(chǎn)的軋制裝置，其特 征在于，巻取機的寬度與軋機的軋輥輥寬相同，巻簡的外徑為300 600mm。
5、 如權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的用于鎂合金中厚板及帶巻坯生產(chǎn)的軋制 裝置，其特征在于，軋機(6)是單機架或多機架。
專利摘要本實用新型公開了一種用于鎂合金中厚板及帶卷坯生產(chǎn)的軋制裝置，包括輥道加熱保溫爐、卷取加熱保溫爐、卷取機、張力輥、換向輥，兩個輥道分別設(shè)置在軋機的兩側(cè)，并同時分別安裝在兩側(cè)的輥道加熱保溫爐內(nèi)；兩個卷取機分別設(shè)置在軋機的兩側(cè)，并同時分別安裝在兩側(cè)的卷取加熱保溫箱內(nèi)，張力輥和換向輥分別安裝在輥道加熱保溫箱內(nèi)。軋機既可用于單機架可逆軋制，也可以是多機架連軋。本實用新型在軋機兩側(cè)的輥道及卷取機處，增加加熱保溫裝置，使鎂合金軋制時，鎂合金板及帶卷始終均勻的保持所需變形溫度，且在輥道和加熱爐之間增加換向輥，在坯料從中厚板軋到一定厚度的薄材時進入加熱爐內(nèi)的卷取機，實現(xiàn)成卷生產(chǎn)，從而達到在一套軋制裝置上實現(xiàn)鎂合金中厚板及帶卷坯連續(xù)軋制的要求，滿足大批量生產(chǎn)中厚板和板卷的需求。
文檔編號B21B3/00GK201030377SQ20072010342
公開日2008年3月5日 申請日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者荻 唐, 蔡慶伍, 魏松波 申請人:北京科技大學