CN103272844A - 一种镁合金异温轧制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镁合金异温轧制装置及方法，包括平行设置的下轧辊和上轧辊，下轧辊和上轧辊之间具有轧制变形区，还包括加热装置和控制装置；加热装置为两个，分别设于下轧辊和上轧辊外周相对位置处，且与下轧辊和上轧辊外周有间距，控制装置与加热装置电连接。该方法是，控制装置通过分别控制流经两个加热装置的电流大小，将上轧辊和下轧辊的温度控制在室温-450℃，并使上轧辊和下轧辊的温度不同，以使位于轧制变形区的镁合金板的上下表面产生温度差。该轧制装置通过控制温度使镁合金板上下两部分的温度产生差异，从而镁合金板上下两部的塑性变形不同，影响织构的取向，很大程度上弱化基面织构的产生，便于继续轧制和二次冲压成型。

Description

一种镁合金异温轧制装置及方法

技术领域

本发明涉及轧制设备，具体指一种镁合金异温轧制装置及方法。

背景技术

镁合金是目前工业应用中最轻的金属材料，它具有质量轻、强度高、刚性好、加工

性能好、尺寸稳定性高、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收等优点，可以替代塑料、钢等材料，满足产品的轻、薄和一体化等要求，近年来在许多领域的应用迅速增长。

由于镁合金的熔点较低，常温下成型性能较差，压铸性能好，因而镁合金的加工以压铸为主，但镁合金压铸件的力学性能不理想，表面质量较差，且无法制造出大而薄的零

件。为更好的利用镁合金，通常还需要使用锻造、轧制、挤出等对其进行二次加工。但是镁合金板常规轧制的时候会形成强烈的基面织构，不利于后续轧制和二次冲压成型。这是制约镁合金板材推广和生产的重要问题。

目前，为了弱化镁合金板轧制过程中形成的基面织构有一些特殊的轧制方法，如等径角轧制弱化基面织构，或将镁合金板进行弯折变形弱化基面织构。但是，这种方法均具有工序复杂，难控制的特点，都是在已经产生基面织构的前提下来弱化，弱化效果有限。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：提供一种轧制装置，该轧制装置可用于尽可能地防止镁合金板轧制过程基面织构的形成。

解决该技术问题，本发明采用如下技术方案：一种镁合金异温轧制装置，包括平行设置的下轧辊和上轧辊，所述下轧辊和上轧辊之间具有轧制变形区，还包括加热装置和控制装置；所述加热装置为两个，分别设于下轧辊和上轧辊外周，且与下轧辊和上轧辊外周有间距，所述控制装置与加热装置电连接。

作为优化，镁合金异温轧制装置还包括两个冷却装置，所述两个冷却装置沿下轧辊和上轧辊长度方向依次排列，且分别位于加热装置的两侧；每个冷却装置设于下轧辊和上轧辊外周，且与下轧辊和上轧辊外周接触。

所述加热装置为长条形，且沿其长度方向具有凹槽，所述凹槽的横截面为半圆形，且设于下轧辊外周的加热装置的凹槽开口朝向下轧辊，设于上轧辊外周的加热装置的凹槽开口朝向上轧辊；所述加热装置沿其长度方向还设有多个加热棒，所述加热棒在加热装置周向均匀布设。

所述加热装置具有保温材料制成的外壳。

所述加热棒为硅碳棒。

一种镁合金异温轧制方法，采用上述镁合金异温轧制装置，所述控制装置通过分别控制流经两个加热装置的电流大小，将上轧辊和下轧辊的温度控制在室温至450℃之间，并使上轧辊和下轧辊的温度不同，以使位于轧制变形区的镁合金板的上下表面产生温度差。

进一步地，上轧辊的温度控制在180-300℃，下轧辊的温度控制在300-400℃或下轧辊的温度控制在180-300℃，上轧辊的温度控制在300-400℃。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、采用本发明提供的轧制装置对镁合金板进行轧制的过程，仅需轧制工序，不需要加入后续的弯折或者等径角工序，工序简单。

2、本发明提供的轧制装置通过控制温度使镁合金板上下两部分的温度产生差异，从而镁合金板上下两部的塑性变形不同，影响织构的取向，很大程度上弱化基面织构的产生，便于继续轧制和二次冲压成型。

3、现在的工艺都是在已镁合金板已形成基面织构的情况下进行弱化和改进，而采用本发明提供的轧制装置可以直接地尽可能地防止基面织构的产生。

 

附图说明

图1-本发明实施例1镁合金异温轧制装置结构示意图。

图2-本发明实施例1中一种加热装置的结构示意图。

     图中，1下轧辊、2冷却装置、3加热装置、4控制装置、5上轧辊、6.硅碳棒、7外壳。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地详细说明。

实施例1：一种镁合金异温轧制装置，包括平行设置的下轧辊和上轧辊，下轧辊和上轧辊之间具有轧制变形区，该轧制变形区用于放置镁合金板，还包括加热装置和控制装置；加热装置为两个，其中一个加热装置设于下轧辊的外周，用于给下轧辊加热，该加热装置与下轧辊有间距，另一个设于上轧辊的外周，用于给上轧辊加热，该加热装置与下轧辊有间距，控制装置与加热装置电连接，控制装置控制加热装置的开关和两个加热装置的加热程度。具体实施时，为了便于控制，控制装置也可以为两个，两个控制装置分别控制一个加热装置。

轧辊加热后，热量可能会传递到轴上，使轴热胀。轴外面包裹着轴承座，两者紧密接触和摩擦。轴热胀可能会使轴和轴承座锁紧，轴无法转动。为了防止轴承过热锁紧，轧制装置还包括两个冷却装置，所述两个冷却装置沿下轧辊和上轧辊长度方向依次排列，且分别位于加热装置的两侧；每个冷却装置设于下轧辊和上轧辊外周，且与下轧辊和上轧辊外周接触。

具体实施时，为了实现对上下轧辊进行加热的目的，可以采用现有任何的加热装置，优选采用如下结构的加热装置：加热装置为长条形，且沿其长度方向具有凹槽，凹槽的横截面为半圆形，且设于下轧辊外周的加热装置的凹槽开口朝向下轧辊，下轧辊位于凹槽中间加热装置对下轧辊形成半包围；设于上轧辊外周的加热装置的凹槽开口朝向上轧辊，上轧辊位于凹槽中间加热装置对上轧辊形成半包围，加热装置沿其长度方向还设有多个加热棒，加热棒在加热装置周向均匀布设。在加热装置周向均匀布设的加热棒能更加均匀地为上轧辊或下轧辊进行加热。加热棒优选价格低廉的硅碳棒。

为了尽可能地减少加热棒产生热量的浪费，加热装置还具有保温材料制成的外壳。

实施例2：采用实施例1所述的镁合金异温轧制装置，所述控制装置通过分别控制流经两个加热装置的电流大小，将上轧辊和下轧辊的温度分别控制在室温至450℃之间，并使上轧辊和下轧辊的温度不同，以使位于轧制变形区的镁合金板的上下表面产生温度差。

作为优化，上轧辊的温度控制在180-300℃，下轧辊的温度控制在300-400℃，或下轧辊的温度控制在180-300℃，将上轧辊的温度控制在300-400℃时，防止镁合金板轧制过程形成基面织构的效果较佳。

轧制前镁合金板的加热温度为300℃，当上轧辊的温度控制在200℃，将下轧辊的温度控制在400℃时，镁合金板从上往下形成一个200~400℃温度梯度，由于温度直接影响变形的难易程度，其厚度方向的变形不同，因此，轧制过程几乎不会形成基面织构。

镁合金的塑性变形受温度的影响大。温度高的时候变形抗力低，容易变形。同样的变形力作用下，温度高的区域产生较大的应变。常规轧制中，上下轧辊的速度、温度、直径相同，镁合金板收到上下轧辊的对称挤压，产生强烈的基面织构。而本发明，上下轧辊的温度不同，还由于镁合金板的传热系数较大，很容易在镁合金板的厚度方向产生一个温度梯度。即，镁合金板上下两部分的温度不同。在两侧轧辊的同样的轧制力的作用下，温度较高的一部分的镁合金的变形容易，应变大；反之，温度低的部分应变小。镁合金板上下两部分的变形的差异，将使得镁合金晶粒的排布不是在镁板上呈基面织构的择优取向。从而防止基面织构的产生。利于后续的轧制和二次冲压成型。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种镁合金异温轧制装置，包括平行设置的下轧辊和上轧辊，所述下轧辊和上轧辊之间具有轧制变形区，其特征在于：还包括加热装置和控制装置；所述加热装置为两个，分别设于下轧辊和上轧辊外周，且与下轧辊和上轧辊外周有间距，所述控制装置与加热装置电连接。

2.根据权利要求1所述的镁合金异温轧制装置，其特征在于：还包括两个冷却装置，所述两个冷却装置沿下轧辊和上轧辊长度方向依次排列，且分别位于加热装置的两侧；每个冷却装置设于下轧辊和上轧辊外周，且与下轧辊和上轧辊外周接触。

3.根据权利要求1所述的镁合金异温轧制装置，其特征在于：所述加热装置为长条形，且沿其长度方向具有凹槽，所述凹槽的横截面为半圆形，且设于下轧辊外周的加热装置的凹槽开口朝向下轧辊，设于上轧辊外周的加热装置的凹槽开口朝向上轧辊；所述加热装置沿其长度方向还设有多个加热棒，所述加热棒在加热装置周向均匀布设。

4.根据权利要求3所述的镁合金异温轧制装置，其特征在于：所述加热装置具有保温材料制成的外壳。

5.根据权利要求3所述的镁合金异温轧制装置，其特征在于：所述加热棒为硅碳棒。

6.一种镁合金异温轧制方法，其特征在于：采用权利要求1所述的镁合金异温轧制装置，所述控制装置通过分别控制流经两个加热装置的电流大小，将上轧辊和下轧辊的温度控制在室温至450℃之间，并使上轧辊和下轧辊的温度不同，以使位于轧制变形区的镁合金板的上下表面产生温度差。

7.如权利要求6所述的镁合金异温轧制方法，其特征在于：上轧辊的温度控制在180-300℃，下轧辊的温度控制在300-400℃或下轧辊的温度控制在80-300℃，上轧辊的温度控制在300-400℃。

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