CN103551400A - 一种减少铜合金板带热轧过程中温降的方法 - Google Patents
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Abstract
一种减少铜合金板带热轧过程中温降的方法，属于金属轧制领域。在铜合金（如铍铜等）板带热轧的过程中，采用在轧机前后的输送辊道上加装保温罩的方法来降低铜合金板带热轧过程中的温降，以保证合理的终轧温度、轧制力以及组织性能。保温罩采用U型带凹槽的热轧钢板作为外壳，以耐火纤维作为内侧保温层。上保温罩扣于辊道上方，下保温罩安装于两个相邻传送辊间隙之间。加装保温罩后终轧温度可以提高30～40℃，轧制最大可以降低150t左右，说明加装保温罩能显著降低铜合金板带热轧过程中的温降。
Description
技术领域
本发明属于金属轧制领域，特别是涉及一种减少铜合金板带热轧过程中温降的方法。
背景技术
典型的沉淀强化型铜合金，如铍铜合金，经过热轧、在线淬火、冷轧加工成形和固溶时效处理后，可具有高强度、高弹性和很小的弹性滞后，同时又有良好的导电、导热性能，还具有耐腐蚀性、耐疲劳、无磁性和冲击时不产生火花等优点，因而广泛用于制作重要的弹性和耐磨零件，如汽车发动机控制系统的电子元件，计算机中的弹簧、接触器、开关等。
铜合金具有良好的导热性，如铸态QBe2.0合金，其在700℃热导率都能达到82.66W·(m·K)-1（普通低碳钢在700℃时热导率仅为35W·(m·K)-1左右），故铜合金板带在热轧过程中与周围空气环境的对流换热导致的温度降低十分明显，特别是轧制最后阶段板带中间坯较薄时，道次温降可以达到30～40℃。铜合金的热变形抗力随着变形温度的降低显著上升，反映在热轧过程中即为热轧温度降低，轧制力显著升高，而铜合金板带轧制设备的轧制能力有限，轧制力过大会超过轧机负荷导致轧制无法进行。对于低温存在相变的铜合金来说，如铍铜合金来说，温度低于α单相区温度时会从α固溶体中析出β相，β相在高温下具有良好的塑性但低温下为硬脆相，温度越低β相含量越高，在线淬火后α+β两相组织保留下来，严重降低热轧板的塑性，不利于后续冷轧过程。轧制过程中温降过大还会导致热轧板强度、硬度过高，为了使后续冷轧能正常进行必须增加中间软化退火的工序，使材料强度和硬度降低。而国内铜合金板带热轧生产线上均无保温装置，热轧过程中铜合金板带中间坯与周围环境空气直接接触，轧制过程中温降十分显著。因此，铜合金板带热轧过程中需要采取相应的措施，尽量降低板带轧制过程中的温降，以保证要求的终轧温度、厚度以及组织性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种减少铜合金板带热轧过程中温降的方法。在铜合金板带热轧过程中使用保温罩可以减少轧制过程中的温降，从而降低轧制设备的负荷，提高热轧板材的塑性，同时可以免去冷轧前的中间软化退火工艺。
一种减少铜合金板带热轧过程中温降的方法，具体方法如下：
在铜合金板带的热轧生产线轧机前后的输送辊道上加装保温罩装置，保温罩外壳选用普通热轧钢板，耐温为300℃左右。内侧保温层材料为耐火纤维，耐火度≥900℃。保温罩分为上下两个部分。上保温罩采用U型带凹槽的热轧钢板作为外壳，内侧衬以耐火纤维，整体扣于辊道上方，U型钢板两端紧靠传送辊的传送轴上方，将整个传送辊的上半部分以及铜合金板带热轧坯料包裹在内。上保温罩以5～10m为一段，与液压传动装置相连，不使用时可以打开，使用时则扣于辊道上方。下保温罩也采用U型带凹槽的热轧钢板作为外壳，内侧衬以耐火纤维，分段安装于两个相邻的传送辊之间的间隙处，紧靠于铜合金板带热轧坯料下方。
有益效果
加装保温罩后终轧温度可以提高30～40℃，轧制最大可以降低150t左右，说明加装保温罩能显著降低铜合金板带热轧过程中的温降。
附图说明
图1为保温罩装置主视图
图2为保温罩装置侧视图
图中标记为，传送辊的传送轴1、传送辊的轴承2、保温罩的外壳3、保温罩的保温层4、铜合金板带热轧坯料5、传送辊6。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的结构及实施效果做进一步的说明：
实施例1：
针对800mm二辊可逆铜带热轧生产线，在加热炉之前的输送辊道上安装保温罩。在输送辊道一侧安装液压传动装置，该装置与上保温罩相连。上保温罩以10m为一段，通过液压传动装置使其在使用时扣于辊道上方，U型钢板两端紧靠传送辊的传送轴上方，将整个传送辊的上半部分以及铜合金板带热轧坯料包裹在内，而不使用时则处于打开状态，将输送辊道暴露出来，方便进行相关的维护以及检测工作。下保温罩分段安装于两个相邻的传送辊之间的间隙处，紧靠于铜合金板带热轧坯料下方。
实施例2：
针对800mm二辊可逆铜带热轧生产线，在加热炉与轧机前之间的输送辊道上安装保温罩。在输送辊道一侧安装液压传动装置，该装置与上保温罩相连。上保温罩以7m为一段，通过液压传动装置使其在使用时扣于辊道上方，U型钢板两端紧靠传送辊的传送轴上方，将整个传送辊的上半部分以及铜合金板带热轧坯料包裹在内，而不使用时则处于打开状态，将输送辊道暴露出来，方便进行相关的维护以及检测工作。下保温罩分段安装于两个相邻的传送辊之间的间隙处，紧靠于铜合金板带热轧坯料下方。
实施例3：
针对800mm二辊可逆铜带热轧生产线，在轧机后与在线淬火线之间的输送辊道上安装保温罩。在输送辊道一侧安装液压传动装置，该装置与上保温罩相连。上保温罩以5m为一段，通过液压传动装置使其在使用时扣于辊道上方，U型钢板两端紧靠传送辊的传送轴上方，将整个传送辊的上半部分以及铜合金板带热轧坯料包裹在内，而不使用时则处于打开状态，将输送辊道暴露出来，方便进行相关的维护以及检测工作。下保温罩分段安装于两个相邻的传送辊之间的间隙处，紧靠于铜合金板带热轧坯料下方。
实施效果：
针对800mm二辊可逆铜带热轧机组热轧铍铜板带的过程，采用二维有限元模型对轧件温度场进行模拟分析。
有限元模拟分析及实测结果见表1、表2。
表1不同条件下各道次温降的有限元模拟分析及实测结果
注：每个道次的模拟与实测温度均为该轧制道次的轧后温度。
表1、表2的有限元模拟分析与实测结果中，空冷条件下温度的模拟分析结果与生产中实测温度误差不超过7%，轧制力模拟分析结果与实测轧制力相差不超过8%，均为工程应用可以接受的范围之内，故可以认为有限元模拟分析结果是可信的。根据有限元模拟分析及实测结果，加装保温罩后终轧温度可以提高30℃以上，轧制力最大可以降低150t左右。说明在轧机前后的输送辊道上加装保温罩能显著降低铜合金板带热轧过程中的温降以及轧制设备的负荷，从而保证所需的终轧温度、厚度以及组织性能。
Claims (1)
1.一种减少铜合金板带热轧过程中温降的方法，其特征在于：在铜合金板带的热轧生产线轧机前后的输送辊道上加装保温罩装置，保温罩外壳选用普通热轧钢板，内侧保温层材料为耐火纤维，保温罩分为上下两个部分，上保温罩采用U型带凹槽的热轧钢板作为外壳，内侧衬以耐火纤维，整体扣于辊道上方，U型钢板两端紧靠传送辊的传送轴上方，将整个传送辊的上半部分以及铜合金板带热轧坯料包裹在内,上保温罩以5～10m为一段，与液压传动装置相连，不使用时打开，使用时则扣于辊道上方，下保温罩也采用U型带凹槽的热轧钢板作为外壳，内侧衬以耐火纤维，分段安装于两个相邻的传送辊之间的间隙处，紧靠于铜合金板带热轧坯料下方。
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