专利名称：一种用于镁合金带卷生产的轧制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及镁合金轧制，特别涉及镁合金带卷轧制装置。
背景技术：
镁合金是最轻的金属结构材料，具有高比强度，减震性好，抗电磁干扰，便于回收，被称为环保、节能型的绿色材料。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。汽车生产、3C产品(computer，consumer，communication)是我国经济发展的重要支柱，镁合金结构件在这两大类产品上的应用是走可持续发展道路的关键(轻量化、节能、环保)。目前镁合金主要以压铸件的方式生产，轧制的镁合金带材和冲压件的批量生产还很困难，特别是高强度镁合金的轧制还不成熟。
制约镁合金轧制生产的主要原因是其较差的室温成型性。镁是六方结构金属，特别是其轴比c/a＝1.624，接近理想的轴比c/a＝1.63。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。所以2毫米以下板材的轧制，尤其是带卷的轧制非常困难，更难得到满意的深冲性能，这对产品基本尺寸的小型化，形状复杂化和精细化生产造成很大的限制。
发明内容
本发明为解决镁合金在轧制时期所允许的变形温度区间小，对于薄规格的产品，特别是长度大于10米以上的镁合金带卷不能进行热轧的难点，在轧机两侧的卷取机及入口处，增加加热保温装置，使镁合金轧制时，镁合金带卷始终均匀的保持所需变形温度，从而达到镁合金带卷轧制的要求，满足大批量生产和扩大镁合金应用的需求。
本发明由轧机、张力辊、卷取机、卷取加热保温箱、中间加热保温箱等组成，卷取机2和9分别设置在轧机5的两侧，并同时分别安装在卷取加热保温箱1和8内，镁合金带卷10通过卷取加热保温箱1或8时进行加热以及轧制过程中的保温，卷取加热保温箱1和8与轧机5之间设置中间加热保温箱4和6，对带卷进行保温及加热，张力辊3和7分别安装在中间加热保温箱4和6内，以保持镁合金轧件的轧制温度。
卷取加热保温箱的外形既可以是长方形，也可以为了提高加热效率，采用圆柱形(即在垂直面上为圆型的)，并在炉内设置卷取机，以保证对镁合金带卷的均匀加热与保温，卷取加热保温箱的宽度与轧机的工作辊辊宽相同，其直径根据所轧带卷的最大重量的外径+(50毫米～150毫米)确定；中间加热保温箱的外形为长方形，以对需要轧制的镁合金带材进行加热与保温，其宽度与轧机的工作辊辊宽相同，其炉内高度按张力辊直径的2-2.5倍相匹配，长度则根据轧机中心线与卷取机中心线的距离-(卷取加热保温箱外径/2+工作辊外径/2)-(100毫米～200毫米)确定。卷取机、卷取加热保温箱共同组合一起，安装并固定在轧机的两侧的地脚螺栓上，张力辊和中间加热保温箱组合一起，安装并固定在卷取加热保温箱和轧机之间的地脚螺栓上。
根据所轧制的最大镁合金带卷的宽度不同，装置的宽度与轧机的工作辊宽度可以采用相应的宽度，以适应轧制的需要。
轧机5可以是单机架可逆轧机，也可以是多机架连轧机。
本发明的特点是镁合金带卷在轧制时，对镁合金带卷进行加热或保温，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，同时又可以对镁合金带卷在轧制时施加一定的张力控制。
卷取加热保温箱的作用是将要轧制的镁合金带卷加热到所需的轧制温度并进行保温，从而达到使所要轧制的镁合金带卷头尾均匀加热并保持温度恒定的作用。
中间加热保温箱的作用是使从卷取加热保温箱出来的镁合金带卷继续保持所需的温度，避免在空气中由于空冷使得带卷温度降低，而影响轧制过程，该加热保温箱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，从而提高卷取加热保温箱加热效率。
卷取机的作用是将所轧制的镁合金带卷进行卷取，从而减少场地的占用，增加所轧制的带卷的长度，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卷进行张力测量，配合卷取机与轧机间形成一定的张力，同时又可以控制从卷取加热保温箱出来的带卷的高度，控制带卷在轧制过程中的位置。
由于在轧机的两侧都装有卷取加热保温箱、卷取机、张力辊、中间加热保温箱，所以满足对镁合金带卷进行可逆轧制的需要。
图1是用于镁合金带卷生产的轧制装置示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图所示，该装置由轧机、张力辊、卷取机、卷取加热保温箱、中间加热保温箱组成，在轧机5的两侧水平对称安装有卷取机2和9，卷取机2和9分别安装在卷取加热保温箱1和8内，卷取加热保温箱1和8与轧机之间装有中间加热保温箱4和6，张力辊3和7分别安装在加热保温箱4和6内。
将所要轧制的一定厚度的镁合金带坯，一端通过引带，卷取在任一侧的卷取加热保温箱内的卷取机上，并将另一端通过引带，穿过两侧的张力辊、中间加热保温箱以及轧机，卷取到轧机另一侧的在卷取加热保温箱内的卷取机上。轧制前，将所要轧制的镁合金带卷在卷取加热保温箱内进行加热至所需的温度并进行相应的保温，同时另一边的卷取加热保温箱及两个中间加热保温箱加热至轧制所需的温度，然后通过轧机给予一定的压下量，进行轧制变形。在轧制过程中，通过张力辊的张力和轧机的速度测量，控制卷取机的速度，从而控制卷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，在轧机两侧的卷取机及入口处，增加加热保温装置后，使镁合金轧制时，镁合金带卷始终均匀的保持所需变形温度，从而达到镁合金带卷轧制的要求，实现长度大于10米以上的镁合金带卷的轧制。
权利要求
1.一种用于镁合金带卷生产的轧制装置，其特征在于由轧机(5)、张力辊(3)和(7)、卷取机(2)和(9)、卷取加热保温箱(1)和(8)，中间加热保温箱(4)和(6)组成，卷取机(2)和(9)分别设置在轧机(5)的两侧，并同时分别安装在卷取加热保温箱(1)和(8)内，卷取加热保温箱(1)和(8)与轧机之间设置中间加热保温箱(4)和(6)，张力辊(3)和(7)分别安装在加热保温箱(4)和(6)内。
2.如权利要求1所述的用于镁合金带卷生产的轧制装置，其特征在于卷取加热保温箱宽度与轧机的工作辊辊宽相同，其直径为所轧带卷的最大重量的外径+(50毫米～150毫米)。
3.如权利要求1所述的用于镁合金带卷生产的轧制装置，其特征在于中间加热保温箱宽度与轧机的工作辊辊宽相同，其炉内高度按为张力辊直径的2-2.5倍，长度为轧机中心线与卷取机中心线的距离-(卷取加热保温箱外径/2+工作辊外径/2)-(100毫米～200毫米)。
4.如权利要求1、2或3所述的用于镁合金带卷生产的轧制装置，其特征在于轧机(5)是单机架可逆轧机或是多机架连轧机。
全文摘要
一种用于镁合金带卷生产的轧制装置，涉及镁合金带卷轧制装置。该装置由卷取加热保温箱、卷取机、张力辊、中间加热保温箱组成，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，卷取加热保温箱与轧机之间设置中间加热保温箱，张力辊分别安装在加热保温箱内。轧机既可用于单机架可逆轧制，也可以是多机架连轧。本发明在轧机两侧的卷取机及入口处，增加加热保温装置，使镁合金轧制时，镁合金带卷始终均匀地保持所需变形温度，从而解决了镁合金带卷热轧中，带卷加热和轧制过程中带卷温度保持的难点，达到镁合金带卷轧制的要求，以及满足大批量生产和扩大镁合金应用的需求。
文档编号B21B45/00GK1827250SQ20061001174
公开日2006年9月6日 申请日期2006年4月19日 优先权日2006年4月19日
发明者蔡庆伍, 唐荻, 张勇军, 徐言东 申请人:北京科技大学