CN105327937A - 一种镁合金板带轧制生产线及其轧制成型生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种镁合金板带轧制生产线，其包括沿轧制方向依次设置的辊道加热炉、热轧机、温冷轧机，辊道加热炉在线布置在机前辊道上，机前辊道布置在热轧机前部，热轧机与温冷轧机之间设置有中间辊道，表面处理设备在线布置在中间辊道上，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以上的地上卷取机A、地上卷取机B，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以下的地下卷取机A、地下卷取机B；同时公开采用上述生产线来完成的镁合金板带轧制成型生产方法。本发明能够有效满足镁合金板带对轧制温度、轧制规程等生产工艺参数的要求，生产出力学性能和成品率较高、生产成本较低的镁合金中厚板材和薄规格带卷材产品。

Description

一种镁合金板带轧制生产线及其轧制成型生产方法

技术领域

本发明属于金属板带材轧制技术领域，尤其是涉及一种镁合金板带轧制生产线及其轧制成型生产方法。

背景技术

镁合金板带具有密度小、比强度和比刚度高、导电和导热性能好、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点，因而广泛应用于国防军工、航空航天、交通工具、机械电子及3C电子产品等领域。

但是，与常用的钢铁、铜、铝等金属板带材相比，镁合金板带在生产工艺、市场应用等方面存在较大的差距，还处于规模开发与市场应用的初级阶段。究其原因，主要是镁合金的塑性变形能力不高，板带材难以进行常温状态下的轧制，一般需要加热到220℃以上进行热温轧制。

现有技术中，镁合金板带尤其是薄规格产品的生产主要是以块式法进行，生产连续化程度低、生产成本高并且成品率低，使得其市场售价过高，产品的市场推广和应用存在一定的困难。因而，如何工业化、连续化的生产出宽幅、多规格、组织和力学性能优良的低成本镁板带就显得尤为重要。

目前，镁合金板带生产领域主要存在以下问题：

1、由于工艺装备的原因，一些镁板带生产线仅可以块式法零星生产一些中厚板产品，薄规格的产品无法进行生产。也有部分生产企业能够以块式法生产薄板，但生产效率和成品率非常低。

2、以铸轧法进行卷式法和低成本试生产，但产品的组织和性能不稳定。另外，铸轧所生产的产品宽度较窄，难以满足市场需求。

3、一些试验性质的生产线以热轧开坯进行后续温冷轧的卷式法生产，但由于难以保证温度要求，因而采取了非常规的轧制生产工艺，导致产品性能不稳定甚至是不合格，无法进行工业化生产和市场推广应用。

发明内容

为解决现有技术中镁合金板带材生产技术领域存在的诸如生产效率低、成品率低、组织性能不稳定甚至是不合格、薄规格产品无法生产或者是无法以卷式法进行低成本生产的问题，本发明的目的是提供一种镁合金板带轧制生产线及其轧制成型生产方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种镁合金板带轧制生产线，其包括沿轧制方向依次设置的辊道加热炉、热轧机、温冷轧机，辊道加热炉在线布置在机前辊道上，机前辊道布置在热轧机前部，热轧机与温冷轧机之间设置有中间辊道，表面处理设备在线布置在中间辊道上，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以上的地上卷取机A、地上卷取机B，地上卷取机A、地上卷取机B分别设置在加热炉A、加热炉B内，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以下的地下卷取机A、地下卷取机B。

一种镁合金板带轧制成型生产方法，其步骤为：经过铸锭加热炉加热后的镁合金锭辟从机前辊道进入热轧机进行往复多道次的可逆轧制，直至轧制到厚度在8mm以上的镁合金板产品。

进一步地，经由热轧机往复多道次可逆轧制后的镁合金锭坯的温度未达到热轧生产工艺要求时，镁合金锭坯通过机前辊道进入辊道加热炉内进行加热补温，完成补热后的镁合金锭坯再通过机前辊道移出辊道加热炉并进入热轧机继续进行轧制。

一种镁合金板带轧制成型生产方法，其步骤为：

S1、经过铸锭加热炉加热后的镁合金锭辟从机前辊道进入热轧机进行往复多道次的可逆轧制；

S2、镁合金锭坯经过热轧机热粗轧后，通过中间辊道的运输进入表面处理设备，经在线通过表面处理设备完成表面氧化等缺陷层的去除后进入温冷轧机进行往复可逆的卷式法温精轧；卷式法温精轧过程中，通过布置在温冷轧机左右两侧的地上卷取机A、地上卷取机B进行在线轧制过程中的左、右卷取，同时，经由加热炉A、加热炉B对轧制过程中卷取的带材进行在线加热、补热或保温，以满足轧制工艺温度的要求，直至轧制到厚度为2~8mm的镁合金板产品。

进一步地，步骤S1中，经由热轧机往复多道次可逆轧制后的镁合金锭坯的温度未达到热轧生产工艺要求时，镁合金锭坯通过机前辊道进入辊道加热炉内进行加热补温，完成补热后的镁合金锭坯再通过机前辊道移出辊道加热炉并进入热轧机继续进行轧制。

一种镁合金板带轧制成型生产方法，其步骤为：

S1、经过铸锭加热炉加热后的镁合金锭辟从机前辊道进入热轧机进行往复多道次的可逆轧制；

S2、镁合金锭坯经过热轧机热粗轧后，通过中间辊道的运输进入表面处理设备，经在线通过表面处理设备完成表面缺陷层的去除后进入温冷轧机进行往复可逆的卷式法温精轧；卷式法温精轧过程中，通过布置在温冷轧机左右两侧的地上卷取机A、地上卷取机B进行在线轧制过程中的左、右卷取，同时，经由加热炉A、加热炉B对轧制过程中卷取的带材进行在线加热、补热或保温，以满足轧制工艺温度的要求；

S3、镁合金锭坯经过表面处理、热温粗中轧后，带材进入地下卷取机A、地下卷取机B进行在线轧制过程中的左、右卷取，并经由温冷轧机进行往复可逆的卷式法温冷精轧，直至轧制到厚度为0.5~2mm的镁合金板产品。

进一步地，步骤S1中，经由热轧机往复多道次可逆轧制后的镁合金锭坯的温度未达到热轧生产工艺要求时，镁合金锭坯通过机前辊道进入辊道加热炉内进行加热补温，完成补热后的镁合金锭坯再通过机前辊道移出辊道加热炉并进入热轧机继续进行轧制。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

本发明镁合金板带轧制生产线，其轧制设备布置合理、紧凑，并且能够有效满足镁合金板带对轧制温度、轧制规程等生产工艺参数的要求，降低了投资成本，同时可实现镁合金板带生产的自动化、连续化、工业化和大批量化，生产出力学性能和成品率较高、生产成本较低的镁合金中厚板材和薄规格带卷材产品。

本发明镁合金板带轧制成型生产方法，其流程简单，只在热轧机上进行块式法轧制即可完成厚度在8mm以上的镁合金板产品压延工序，最终产品以板材形式从该生产线下线，厚度在2~8mm的镁板带产品以卷式法形式生产，最终产品以卷材形式从该生产线下线，厚度在0.5~2mm的镁板带产品以卷式法形式生产，最终产品以卷材形式从该生产线下线。

附图说明

图1是本发明镁合金板带轧制生产线的结构示意图；

图中：1－辊道加热炉；2－机前辊道；3－镁合金锭坯；4－热轧机；5－表面处理设备；6－温冷轧机；7－地上卷取机A；8－地上卷取机B；9－加热保温炉A；10－加热保温炉B；11－地下卷取机A；12－地下卷取机B；13－中间辊道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示，该镁合金板带轧制生产线，其包括沿轧制方向依次设置的辊道加热炉1、热轧机4、温冷轧机6，辊道加热炉在线布置在机前辊道2上，机前辊道布置在热轧机前部，热轧机与温冷轧机之间设置有中间辊道13，表面处理设备5在线布置在中间辊道上，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以上的地上卷取机A7、地上卷取机B8，地上卷取机A、地上卷取机B分别设置在加热炉A9、加热炉B10内，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以下的地下卷取机A11、地下卷取机B12。

实施例1

以镁合金来料为350×1000×1200mm（厚度×宽度×长度）规格的AZ40M镁合金锭坯、成品板材尺寸为15×1200×2000mm（厚度×宽度×长度）的生产为例详细说明镁合金板带轧制成型生产方法。

350×1000×1200mm（厚度×宽度×长度）规格的AZ40M镁合金锭坯3经过铸锭加热炉完成加热工序后，由机前辊道2运输至热轧机4，镁合金锭坯通过热轧机的往复可逆15个道次轧制后，其厚度降至15mm。厚度为15mm的镁合金锭坯在线通过表面处理设备5的加工后，完成表面氧化等缺陷层的去除后，成品板材进行下线，经过精整剪切后，得到规格为15×1200×2000mm（厚度×宽度×长度）的成品板材。

实施例2

以镁合金来料为350×1200×1200mm（厚度×宽度×长度）规格的AZ31B镁合金锭坯、成品板材尺寸为5×1220×1850mm（厚度×宽度×长度）的生产为例详细说明镁合金板带轧制成型生产方法。

首先，350×1200×1200mm（厚度×宽度×长度）规格的AZ31B镁合金锭坯3经过铸锭加热炉完成加热工序后，由机前辊道2运输至热轧机4，镁合金锭坯通过热轧机的往复可逆15个道次轧制后，其厚度降至22mm，厚度为22mm的镁合金锭坯在辊道加热炉1内进行400℃温度下的加热保温45min补热工序，完成补热工序后的镁合金锭坯通过机前辊道再次运输至热轧机，镁合金锭坯通过热轧机的往复可逆二次轧制13个道次后，其厚度降至7.4mm；

然后，通过中间辊道13的运输进入表面处理设备5，厚度为7.4mm的镁合金锭坯在线通过表面处理设备的加工后，完成表面氧化等缺陷层的去除，然后进入温冷轧机6，温冷轧机对厚度为7.4mm的镁合金锭坯进行第1道次轧制的同时利用布置在温冷轧机右侧的地上卷取机B8进行在线卷取，温冷轧机对厚度为7.9mm的镁合金锭坯进行第1道次轧制的同时利用布置在温冷轧机右侧的地上卷取机B8进行在线卷取，完成第1道次的卷式法温轧后，镁合金带材厚度为6.75mm，通过布置在温冷轧机左侧的地上卷取机A7进行在线卷取，以及温冷轧机的第2道次轧制，带材厚度降至6.2mm；在利用地上卷取机A7、温冷轧机6、右地上卷取机B8进行卷式法温轧过程中，加热保温炉A9、加热保温炉B10同时进行工作，其加热温度为360℃，温冷轧机往复可逆进行5个道次的可逆卷式法温轧后，带材厚度降至5mm，最后，进行卸卷下线，完成轧制，带材经过精整剪切后，得到规格为5×1220×1850mm（厚度×宽度×长度）的成品板材。

实施例3

以镁合金来料为350×1250×2200mm（厚度×宽度×长度）规格的AZ91D镁合金锭坯、成品板材尺寸为0.8×1420×2000mm（厚度×宽度×长度）的生产为例详细说明镁合金板带轧制成型生产方法。

首先，350×1250×2200mm（厚度×宽度×长度）规格的AZ91D镁合金锭坯3经过铸锭加热炉完成加热工序后，由机前辊道2运输至热轧机4，镁合金锭坯通过热轧机的往复可逆16个道次轧制后，其厚度降至28mm，然后通过机前辊道2的运输进入辊道加热炉1内进行410℃温度下的加热保温60min补热工序，完成补热工序后的镁合金锭坯通过机前辊道再次运输至热轧机，镁合金锭坯通过热轧机的往复可逆二次轧制15个道次后，其厚度降至7.9mm；

然后，镁合金锭坯通过中间辊道13的运输进入表面处理设备5，厚度为7.9mm的镁合金锭坯在线通过表面处理设备的加工后，完成表面氧化等缺陷层的去除，然后进入温冷轧机6，温冷轧机对厚度为7.9mm的镁合金锭坯进行第1道次轧制的同时利用布置在温冷轧机右侧的地上卷取机B8进行在线卷取，完成第1道次的卷式法温轧后，镁合金带材厚度为7.3mm，通过布置在温冷轧机左侧的地上卷取机A进行在线卷取，以及温冷轧机的第2道次轧制，带材厚度降至6.7mm；在利用地上卷取机A7、温冷轧机6、右地上卷取机B8进行卷式法温轧过程中，加热保温炉A9、加热保温炉B10同时进行工作，加热温度为380℃，温冷轧机往复可逆进行19个道次的可逆卷式法温轧后，带材厚度降至1.95mm；

最后，利用地下卷取机A11对厚度为1.95mm的带材进行卷取，同时利用温冷轧机6进行温冷精轧的第1道次轧制，完成第1道次的卷式法温冷精轧后，镁合金带材厚度为1.8mm，经由布置在温冷轧机右侧的地下卷取机B12进行在线卷取，以及温冷轧机的第2道次轧制，带材厚度降至1.65mm；温冷轧机往复可逆进行16个道次的可逆卷式法温冷精轧后，带材厚度降至0.8mm，然后利用地下卷取机B12对厚度为0.8mm的带材进行成品卷取，并最终下料，带材经过精整剪切后，得到规格为0.8×1420×2000mm（厚度×宽度×长度）的成品板材。

Claims (7)

1.一种镁合金板带轧制生产线，其特征是：其包括沿轧制方向依次设置的辊道加热炉、热轧机、温冷轧机，辊道加热炉在线布置在机前辊道上，机前辊道布置在热轧机前部，热轧机与温冷轧机之间设置有中间辊道，表面处理设备在线布置在中间辊道上，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以上的地上卷取机A、地上卷取机B，地上卷取机A、地上卷取机B分别设置在加热炉A、加热炉B内，温冷轧机左右两侧对称布置有位于轧制线标高以下的地下卷取机A、地下卷取机B。

2.一种镁合金板带轧制成型生产方法，其特征是：其采用权利要求1所述的生产线来完成，步骤为：经过铸锭加热炉加热后的镁合金锭辟从机前辊道进入热轧机进行往复多道次的可逆轧制，直至轧制到厚度在8mm以上的镁合金板产品。

3.根据权利要求2所述的镁合金板带轧制成型生产方法，其特征是：其经由热轧机往复多道次可逆轧制后的镁合金锭坯的温度未达到热轧生产工艺要求时，镁合金锭坯通过机前辊道进入辊道加热炉内进行加热补温，完成补热后的镁合金锭坯再通过机前辊道移出辊道加热炉并进入热轧机继续进行轧制。

4.一种镁合金板带轧制成型生产方法，其特征是：其采用权利要求1所述的生产线来完成，步骤为：

S1、经过铸锭加热炉加热后的镁合金锭辟从机前辊道进入热轧机进行往复多道次的可逆轧制；

S2、镁合金锭坯经过热轧机热粗轧后，通过中间辊道的运输进入表面处理设备，经在线通过表面处理设备完成表面氧化等缺陷层的去除后进入温冷轧机进行往复可逆的卷式法温精轧；卷式法温精轧过程中，通过布置在温冷轧机左右两侧的地上卷取机A、地上卷取机B进行在线轧制过程中的左、右卷取，同时，经由加热炉A、加热炉B对轧制过程中卷取的带材进行在线加热、补热或保温，以满足轧制工艺温度的要求，直至轧制到厚度为2~8mm的镁合金板产品。

5.根据权利要求4所述的镁合金板带轧制成型生产方法，其特征是：其步骤S1中，经由热轧机往复多道次可逆轧制后的镁合金锭坯的温度未达到热轧生产工艺要求时，镁合金锭坯通过机前辊道进入辊道加热炉内进行加热补温，完成补热后的镁合金锭坯再通过机前辊道移出辊道加热炉并进入热轧机继续进行轧制。

6.一种镁合金板带轧制成型生产方法，其特征是：其采用权利要求1所述的生产线来完成，步骤为：

S1、经过铸锭加热炉加热后的镁合金锭辟从机前辊道进入热轧机进行往复多道次的可逆轧制；

S2、镁合金锭坯经过热轧机热粗轧后，通过中间辊道的运输进入表面处理设备，经在线通过表面处理设备完成表面缺陷层的去除后进入温冷轧机进行往复可逆的卷式法温精轧；卷式法温精轧过程中，通过布置在温冷轧机左右两侧的地上卷取机A、地上卷取机B进行在线轧制过程中的左、右卷取，同时，经由加热炉A、加热炉B对轧制过程中卷取的带材进行在线加热、补热或保温，以满足轧制工艺温度的要求；

S3、镁合金锭坯经过表面处理、热温粗中轧后，带材进入地下卷取机A、地下卷取机B进行在线轧制过程中的左、右卷取，并经由温冷轧机进行往复可逆的卷式法温冷精轧，直至轧制到厚度为0.5~2mm的镁合金板产品。

7.根据权利要求6所述的镁合金板带轧制成型生产方法，其特征是：其步骤S1中，经由热轧机往复多道次可逆轧制后的镁合金锭坯的温度未达到热轧生产工艺要求时，镁合金锭坯通过机前辊道进入辊道加热炉内进行加热补温，完成补热后的镁合金锭坯再通过机前辊道移出辊道加热炉并进入热轧机继续进行轧制。