专利名称：一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及镁合金轧制，特别涉及镁合金中厚板及带巻坯轧制装置。
技术背景镁合金是最轻的金属结构材料，具有优异的特性，在汽车、3C、建筑、航空 航天等领域受到业界的广泛关注，并得到一定应用。我国有丰富的镁资源，是镁 产量大国，也是镁出口大国。但多年来我国的镁都是以廉价的原材料镁出口，很 少有高附加值的镁深加工件出口或大批应用。传统的镁合金板带材因其长加工周 期、低成材率、较高的加工成本及较低的力学性能，使用范围受到很大限制。为 了扩大镁合金板带材的应用，满足市场需求，必须进一步优化轧制工艺，开发低 成本的镁合金板带材加工技术，推进整个镁合金产业的发展。制约镁合金轧制生产的主要原因是其较差的室温成型性。镁是密排六方结构 金属，特别是其轴比c/a-1.624，接近理想的轴比c/a4.63。使得多晶镁材料一 般只能通过基面滑移和拉伸孪晶进行塑性变形，独立滑移系少，因而难以象低轴 比的六方金属Ti、 Zr可通过柱面、棱面共同滑移而展示良好的塑性。所以多数 镁合金产品是通过铸造及热挤压生产的，用镁合金虽可容易地进行热挤压和厚板 的热轧，但是随着镁合金板的变薄，压下率逐渐减小。这是因为板料越薄，温度 下降得越快，板料的塑性越差，容许的压下量也随之降低。因此在轧制1 2道次 后，需将板料和轧辊重新加热，再进行后面道次的轧制，以防止轧制期间的热量 散失使镁合金的塑性下降，造成轧裂，这样就造成在轧制较长的镁合金材料时， 轧件头尾的温差较大，且超出一定长度后，镁合金带材将无法加热，因此生产效 率低下。此外，目前可用于带巻轧制的坯料大部分是挤压或铸轧生产，其组织性 能和产品尺寸受到很大限制。发明内容本实用新型为解决镁合金在轧制时期所允许的变形温度区间小，从开坯到中轧、精轧过程中随轧件厚度减小温降越来越快，3e法保证足够的轧制温度，不能 连续进行热/温轧的难点，在轧机两侧的辊道及巻取机处，增加加热保温装置， 使镁合金轧制时，镁合金板及板巻始终均匀的保持所需变形温度，且在辊道和加 热炉之间增加换向辊，在坯料从中厚板轧到一定厚度的薄材时进入加热炉内的巻 取机，实现成巻生产，从而达到在一套轧制装置上实现镁合金中厚板、板巻及带 巻坯连续轧制的要求，满足大批量生产和扩大镁合金应用的需求。本实用新型包括轧机、张力辊、换向辊、巻取机、辊道加热保温炉、巻取加 热保温炉，辊道2和9分别设置在轧机6两侧，辊道上安装辊道加热保温炉1 和IO,巻取机5和7分别设置在轧机6的两侧以及辗道2和9的下方，并同时 分别安装在巻取加热保温炉3和8内，辊道加热保温炉1和10中分别装有张力 辊14和13，在辊道2和9上方分别安装有换向辊15和12，在巻取加热保温炉 3和8的进口处分别安装有巻取导辊17和11，在巻取加热保温炉3和8的内壁 装有3 4个成型辊4。辊道加热保温炉的外形为长方形，其宽度与轧机的轧辊辊宽相同，炉内高度 大于辊道下表面至张力辊抬升到最高处高度的10—50mm，长度则根据拟轧制产 品的在巻取轧制前的最长长度确定；巻取加热保温炉的外形既可以是长方形，也 可以为了提高加热效率，采用垂直面上为圆型的圆柱形，巻取加热保温炉的宽度 与轧机的轧辊辊宽相同，其炉内直径可根据所轧板巻的最大重量确定；巻取机的 宽度与轧机的轧辊辊宽相同，巻筒的外径--般为300 600mm。巻取机、巻取加 热保温炉共同组合一起，安装并固定在轧机的两侧釣地脚螺栓上，张力辊和辊道 加热保温炉组合一起，安装并固定在轧机两端的辊道架上。根据所轧制的最大镁合金带巻的宽度不同，装置的宽度与轧机的轧辊宽度可 以采用相应的宽度，以适应轧制的需要。轧机6可以是单机架可逆轧机，也可以是多机架连轧机。本实用新型的特点是可以实现镁合金中厚板材和板巻、带坯的连续控温轧 制，在轧制过程中对轧材进行加热或保温，使之保持在镁合金变形所需的温度范 围，从而使得轧制过程得以顺利的进行，高效率的生产出高质量的产品，同时可 实现轧件在轧制到一定规格后巻成板巻，连续轧制生产，并可以对镁合金带巻在 轧制时施加一定的张力控制。巻取加热保温炉的作用是将轧制的镁合金轧件加热及保温，从而达到使所要 轧制的镁合金带巻头尾均匀加热并保持温度恒定的作用。辊道加热保温炉的作用是使镁合金轧件,儸持所需的温度，避免在空气中 由于空冷使得带巻温度降低，而影响轧制过程，该加热保温炉在轧件处于入口方 向时，起到保温作用，在轧件处于轧机出口方向时，起加热作用，从而提高加热 保温炉加热效率。巻取机的作用是在镁合金板材轧制变形到一定厚度后，将所轧制的镁合金带 巻进行巻取，从而减少场地的占用，增加所轧制的轧件的长度，此外其配合轧力 辊的使用，与轧机间形成所需的张力控制。张力辊的作用是对轧制的镁合金带巻进行张力测量，配合巻取机与轧机间形 成一定的张力，同时又可以控制从巻取加热保温箱出来的带巻的高度，控制带巻 在轧制过程中的位置。换向辊的作用是在板材轧制到一定厚度时控制板材头部进入巻取机，实现成 巻轧制；巻取加热保温炉内的成型辊的作用是配合巻取机，实现带材的顺利巻取， 得到致密整齐的带巻，避免出现带材活套等缺陷。由于在轧机的两侧都装有巻取加热保温炉、巻取机、张力辊、辊道加热保温 炉，所以满足对镁合金板带和带巻进行可逆轧制的需要。
图1是用于镁合金中厚板及板巻生产的轧翻據置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。 如图所示，本实用新型包括轧机、张力辊、换向辊、巻取机、辊道加热保温 炉、巻取加热保温炉，辊道2和9分别设置在轧机两侧，用作较厚尺寸板带的往 复乳制时的传送，辊道上增加辊道加热保温炉1和10，巻取机5和7分别设置 在轧机6的两侧、辊道2和9的下方，并同时分别安装在巻取加热保温炉3和8 内，用作镁合金板巻16轧制时的加热和保温，张力辊13和14分别安装轧机6 两侧，轧制板材时张力辊抬起，不与轧材接触，轧制板巻时张力辊落下，实现带 张力轧制。在辊道2和9上方分别安装有换向辊15和12,用于实现板巻进入巻 取机的换向，当轧制板材时，换向辊抬升不与轧材接触，当板材轧制到一定厚度 时，换向辊压下，将轧件头部导入巻取机中，实现板巻的巻取。同时，在巻取加 热保温炉3和8的进口处分别安装有巻取导辊11和17，也是用来促进板巻的巻 取，在巻取加热保温炉的内壁装有3个成型辊4，用于板巻的成型。
辊道加热保温炉的外形为长方形，以对需要轧制的镁合金板带材进行加热与保温，其宽度与轧机的轧辊辊宽相同，为1000mm,炉内高度大于辊道下表面至 张力辊抬升到最高处高度的30mm,为250mm,炉长30m;巻取加热保温炉的外形 为圆形，并在炉内设置巻取机，以保证对镁合金板巻的均匀加热与保温，巻取加 热保温箱的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，炉内直径1500mm，巻筒的外径为500mm。 巻取机、巻取加热保温炉共同组合一起，安装并固定在轧机的两侧的地脚螺栓上， 张力辊和辊道加热保温炉组合一起，安装并固定在轧机两端的辊道架上。镁合金板材16在轧制板带坯时，将轧材至于辊道上，通过轧机6往复轧制。由于辊道置于辊道加热炉内部，故可以保持镁合金变形所需温度，实现连续可逆 轧制。且当在坯料从中厚板轧到一定厚度的薄材时，通过在辊道和加热炉之间增 加的换向辊，进入巻取加热保温炉，通过巻取导辊和炉内成型辊，巻取到炉内的 巻取机上，实现成巻生产。在轧制过程中，通过张力辊的张力和轧机的速度测量， 控制巻取机的速度，从而控制巻取机与轧机之间的张力。当一个轧制道次完成后， 变换另一轧制方向，进行下一个道次的轧制，重复上述过程，直至轧制到所需的 厚度。由图可见，在轧机两側的辊道和巻取机处，增加加热保温装置后，使镁合金 轧制时，镁合金板材和板巻始终均匀的保持所需变形温度，从而达到镁合金板材 和板巻轧制的要求，且在辊道中增加换向辊，实现板带材长度过长且厚度减薄到 一定程度后的巻取后成巻轧制。
权利要求1、一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，包括轧机、张力辊、换向辊、卷取机、辊道加热保温炉、卷取加热保温炉，辊道(2)和(9)分别设置在轧机(6)的两侧，其特征在于，辊道上安装辊道加热保温炉(1)和(10)，卷取机(5)和(7)分别设置在轧机(6)的两侧以及辊道(2)和(9)的下方，并同时分别安装在卷取加热保温炉(3)和(8)内，辊道加热保温炉(1)和(10)中分别装有张力辊(14)和(13)，在辊道(2)和(9)上方分别安装有换向辊(15)和(12)，在卷取加热保温炉(3)和(8)的进口处分别安装有卷取导辊(16)和(11)，在卷取加热保温炉(3)和(8)的内壁装有3～4个成型辊(4)。
2、 如权利要求1所述的用于镁合金中厚板及带巻坯生产的轧制装置，其特 征在于，辊道加热保温炉的外形为长方形，其宽度与轧机的轧辊辊宽相同，炉内 高度大于辊道下表面至张力辊抬升到最高处高度的10-50mm，；
3、 如权利要求1所述的用于镁合金中厚板及带巻坯生产的轧制装置，其特 征在于，巻取加热保温炉的外形为长方形或垂直面上为圆型的圆柱形，巻取加热 保温炉的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，其炉内直径根据所轧板巻的最大重量确 定。
4、 如权利要求1所述的用于镁合金中厚板及带巻坯生产的轧制装置，其特 征在于，巻取机的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，巻简的外径为300 600mm。
5、 如权利要求l、 2、 3或4所述的用于镁合金中厚板及带巻坯生产的轧制 装置，其特征在于，轧机(6)是单机架或多机架。
专利摘要本实用新型公开了一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，包括辊道加热保温炉、卷取加热保温炉、卷取机、张力辊、换向辊，两个辊道分别设置在轧机的两侧，并同时分别安装在两侧的辊道加热保温炉内；两个卷取机分别设置在轧机的两侧，并同时分别安装在两侧的卷取加热保温箱内，张力辊和换向辊分别安装在辊道加热保温箱内。轧机既可用于单机架可逆轧制，也可以是多机架连轧。本实用新型在轧机两侧的辊道及卷取机处，增加加热保温装置，使镁合金轧制时，镁合金板及带卷始终均匀的保持所需变形温度，且在辊道和加热炉之间增加换向辊，在坯料从中厚板轧到一定厚度的薄材时进入加热炉内的卷取机，实现成卷生产，从而达到在一套轧制装置上实现镁合金中厚板及带卷坯连续轧制的要求，满足大批量生产中厚板和板卷的需求。
文档编号B21B3/00GK201030377SQ20072010342
公开日2008年3月5日 申请日期2007年2月1日 优先权日2007年2月1日
发明者荻 唐, 蔡庆伍, 魏松波 申请人:北京科技大学