一种镁合金带材热辊加热轧制装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于儀合金带材加工技术领域，尤其设及一种儀合金带材热漉加热社制装 置及方法。
【背景技术】
[0002] 儀合金作为先进轻质金属结构材料，具备高比强度和良好的抗冲击性，能满足航 空航天、汽车及电子产品轻量化要求，减少能源消耗和环境污染，已成为欧美、日本等国家 与地区工业应用增长最快的材料之一。但密排六方的晶格结构决定了儀合金室溫塑性变形 能力较差，极大限制了其应用范围。社制作为儀合金的重要加工变形方式受到了广泛的关 注，由于儀合金的室溫变形能力差，因此常用的社制工艺为溫社和热社。但在社制过程中儀 合金板材表面粗糖，氧化严重，同时，溫降过快，容易导致裂纹产生，且溫度降低使儀合金板 材的基面织构强度增加，存在严重的各向异性，极大降低了塑性，影响后续加工。为了弥补 社制过程中的溫降，一个公开的日本专利中（专利号：2003-521863),采用社机两侧施加两 个加热炉，利用加热炉对儀合金带材进行往复加热和社制，该方法一定程度上起到了补热 作用，但明显降低了效率，增加了能耗。另一个授权的中国专利（专利号：201310246053.7) 中，申请人提出了通过加热棒加热上下社漉到不同溫度从而实现儀合金异步社制技术，弱 化基面织构，提高儀合金变形塑性，该方法中，加热棒加热效率低，社件带走热量后，社漉难 W快速达到预想溫度，另外，加热孔的存在导致社漉弹性极限降低，难W精确控制社漉溫度 和社制过程漉缝。在授权的一种儀合金热社装置及社制加热的方法（专利号： 201010591333.8)专利中，申请人基于娃碳棒加热法设计了一套运输漉道和社漉加热器，从 而实现儀合金加热社制，但该方法社漉加热溫度较低(低于200°C)，难W大幅度提高儀合金 变形塑性，且能耗大，加热效率低。上述的几个专利均利用测溫和反馈系统控制溫度，没有 明确的溫度变化控制模型，难W实现社制过程溫度的精确控制。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是:针对上述现有儀合金带材社制过程溫降快导致的塑 性变形能力低，加热炉离线加热效率低，社制间隙退火能耗高的缺点，本发明的目的是提供 一种结构简单、制作和维护成本低、能够很好实现儀合金在线加热社制的装置及方法。
[0004] 本发明其中一个技术主题采用的技术方案是：一种儀合金带材热漉加热社制装 置，包括，
[0005] 运输漉道，所述运输漉道由至少一个运输漉组成；
[0006] 至少一个社机机架，所述社机机架设于所述运输漉道上；
[0007] 至少一组社漉，所述社漉设于社机机架上，所述社漉之间设有待社制的儀合金带 材；
[000引第一红外测溫仪，所述第一红外测溫仪设于社机机架的社漉侧面，所述第一红外 测溫仪通过第二接线箱与化C控制器电连接;所述第一红外测溫仪用于检测社漉出口和入 口端溫度参数，所述化c控制器响应来自第一红外测溫仪的溫度信息；
[0009] 第二红外测溫仪，所述第二红外测溫仪设于社机机架的社漉侧面，所述第二红外 测溫仪通过第二接线箱与化C控制器电连接;所述第二红外测溫仪用于检测社漉之间儀合 金带材的出口和入口端溫度信息，所述化C控制器响应来自第二红外测溫仪的溫度信息；
[0010] 感应线圈，所述感应线圈设于社漉一侧，用于加热该社漉;所述感应线圈一端通过 第Ξ接线箱与化C控制器电连接，另一端与高频感应加热控制器电连接；
[0011] 所述高频感应加热控制器设于该装置一侧，通过第一接线箱与化C控制器通讯连 接；
[0012] 社制参数操作台，所述社制参数操作台设于该加热社制装置一侧，与化C控制器通 讯连接；
[0013] 卷取机，所述卷取机设于运输漉道一个端部，将社漉处理后的儀合金带材卷取；
[0014] 冷却水箱，所述冷却水箱设于运输漉道一侧，所述冷却水箱中的冷却水通过冷却 水管对感应线圈进行冷却。
[0015] 本发明另外一个技术主题采用的技术方案是：一种儀合金带材热漉加热社制方 法，该方法包括W下步骤，
[0016] a.冷却水循环
[0017] 打开感应电源的冷却水，冷却水箱中的冷却水通过冷却水管对感应线圈进行循环 冷却；
[001引b.社制参数设定
[0019] 打开社制参数设定操作台，设定社制速度为0.01-0.5m/s，设定漉缝为0.3-5mm，设 定社制溫度为0-500°C;PLC控制器响应来自社制参数设定操作台的社制速度、漉缝和社制 溫度信息；
[0020] C.计算社漉设定溫度并设定感应加热参数
[0021] 根据社制溫度要求W及社件溫度和社漉表面溫度的关系模型计算社漉设定溫度； 根据社漉需要的目标溫度设定感应加热参数，并计算感应加热时间；
[0022] d.社漉在线加热W及社漉溫度监测
[0023] 利用感应线圈对社漉进行加热，到达设定的感应加热时间后，第一红外测溫仪每 隔5-lOs测试一次社漉溫度信息，并将溫度信息传递给化C控制器，当测试的社漉表面溫度 达到要求后转入步骤e;当测试的社漉表面溫度未达到要求后转入步骤f;
[0024] e.对儀合金带材进行社制；
[0025] f.如果到达预定加热时间后，社漉表面溫度低于预设定溫度，通过社漉溫度闭环 控制系统自动调节感应加热参数，继续对社漉表面进行加热，直至第一红外测溫仪测定值 达到工艺要求，转入步骤e;
[0026] g.社制过程的修正
[0027] 为避免社制过程中社件带走热量导致的社漉溫降，将感应加热电流修正为满足目 标要求的1.05-1.1倍；
[002引 h.社制过程溫度监测
[0029]开始社制后，第一红外测溫仪和第二红外测溫仪分别对社漉和社制件的出口端和 入口端每隔5s进行一次测溫，当社件溫度满足要求时转入步骤I;当社件溫度不满足设定社 制溫度时，转入步骤j;
[0030] i.连续社制
[0031 ]当社件溫度满足要求时，进行连续社制；
[0032] j.社件溫度修正
[0033] 当社件溫度不满足设定社制溫度时，通过溫度差值修正社漉表面设定溫度，然后 利用社漉溫度闭环控制系统自动调节感应加热参数，使其达到修正后的社漉表面设定溫 度，转入步骤i;
[0034] k.卷取
[0035] 社制最后一道次时利用卷取机对社制后带材进行卷取。
[0036] 优选地，上述溫度控制算法如下，
[0037] 当社制参数操作平台通过歷I人机界面设定社制速度v(m/s)，社制漉缝hi (mm)、社 制溫度Td(°C)后，加热社件到所需社制溫度与社制参数和社漉溫度之间满足如下公式；
[00；3 引
[0039] 式中，A/是与社制参数有关常数，B/，C/，〇/，护，户，护，H/是与
[0040] 材料有关的常数，hO为社制前社件厚度;代入社制速度、社制前社件厚度、漉缝值 W及社制溫度可W由上式计算出所需社漉溫度Tr(°C)，（化〇-hl)A〇) · 100(%)为压下率。
[0041] 优选地，根据计算得到社漉溫度设定感应加热所需感应工作电流、感应加热工作 频率和加热时间，感应工作电流设定范围0-200A，感应加热工作频率设定范围10-50Ifflz，加 热时间设定在5分钟W上。
[0042] 优选地，加热时间、感应工作电流、感应加热工作频率W及社漉表面溫度之间满足 如下公式，
[0043]
[0044] 式中：A"，B"，C"，D"，E"是与社漉材料有关的常数;t为加热时间，单位为s;Cs为感 应加热工作电流，单位为A; S为线圈截面积，单位为mm2;内为感应加热工作频率，单位为KHz。
[0045] 本发明的优点和有益效果在于:本发明提到的热社装置可W是两漉社机，也可W 是四漉社机或多漉社机，可W是单机架社制，也可是多机架连社。