CN105642714A - 制备金属板材梯度组织的轧制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备金属板材梯度组织的轧制装置，包括一对直径相同大轧辊、三个直径相同的小轧辊，两个大轧辊作为支撑辊和驱动辊上下排列并呈水平状布置，三个小轧辊作为工作辊，其中的两个小轧辊并排水平布置，并放置在两个大轧辊中间，另一个小轧辊放在所述并列排布的两个小轧辊中部，所述大轧辊与小轧辊之间紧密接触，所述小轧辊之间具有可调的间距；两个大轧辊与两台电机连接，电机带动两个大轧辊运转，两个大轧辊通过摩擦带动三个小轧辊运转，三个小轧辊对通过的轧件进行弯曲轧制。本发明通过轧制形成金属材料梯度组织，能大大提高板材的室温塑性，改善金属板材的室温塑性。

Description

制备金属板材梯度组织的轧制装置
技术领域
本发明涉及一种金属材料加工技术领域的板材轧制设备，尤其是一种通过轧制形成金属材料梯度组织大大提高板材的室温塑性的轧制装置。
背景技术
金属板材的弯曲方法很多，如中国专利201120153891.6公开了一种金属薄板自动连续弯曲试验机，能够对厚度为0.3mm至10mm的金属薄板试样进行自动连续弯曲试验，一步到位地将金属薄板试样弯曲到任意指定弯曲角度。中国专利201220236726.1在中国专利201120153891.6基础上进行修改，通过两支辊座同步位移，解决了201120153891.6专利每次实验时都要调整两支辊间的位置的问题。而中国专利201110091459.3主要采用弯曲模具实现了板材的弯曲。虽然以上三者都能实现板材弯曲，但不能完成弯曲和轧制的这种复合加工方式。
发明内容
本发明目的在于提供一种制备金属板材梯度组织的轧制装置，用于改善金属板材的室温塑性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种制备金属板材梯度组织的轧制装置，包括一对直径相同大轧辊、三个直径相同的小轧辊，两个大轧辊作为支撑辊和驱动辊上下排列并呈水平状布置，三个小轧辊作为工作辊，其中的两个小轧辊并排水平布置，并放置在两个大轧辊中间，另一个小轧辊放在所述并列排布的两个小轧辊中部，所述大轧辊与小轧辊之间紧密接触，所述小轧辊之间具有可调的间距；两个大轧辊与两台电机连接，电机带动两个大轧辊运转，两个大轧辊通过摩擦带动三个小轧辊运转，三个小轧辊对通过的轧件进行弯曲轧制。
所述小轧辊之间的间距通过压下装置和平衡装置配合调整。
所述三个直径相同的小轧辊为正三角或倒三角形状布置的工作辊，由正三角形状布置的工作辊组成的轧机和倒三角形状布置的工作辊组成的轧机交替布置构成一组轧机，使金属板料通过所述一组轧机的轧制产生循环往复的正弯和反弯轧制，产生梯度组织。
所述小轧辊的表面加工成点状、纹结构形状或平面结构形状，或通过三个键槽可换连接中空圆柱，所述中空圆柱表面设有点状、或纹、或平面的结构形状；同一个轧机中的小轧辊表面结构形状相同，并且前后轧机采用点状、纹结构形状与平面形状交替布置的小轧辊，使金属板料通过交替布置的轧机轧制，产生梯度组织。
所述小轧辊表面加热的温度达到300℃，上下辊温度差在10~100℃。
本发明的有益效果是：本发明制备金属板材梯度组织的轧制装置。它由一对直径相同大轧辊和三个直径相同的小轧辊构成。二个大轧辊上下排列并呈水平状布置，二个小轧辊并排水平放置在两个大轧辊中间。另一个小轧辊垂直放置在这两个水平排列的小辊中部。大轧辊与小轧辊之间紧靠无间距，上下小轧辊的间距可以通过压下装置与平衡装置配合进行调整。三个小轧辊的表面加工三个键槽，带有一定尺寸的点状或纹的结构形状的圆环通过这些键槽固定在三个小轧辊的表面。两个大轧辊与两台电机连接，电机带动两个大轧辊运转，两个大轧辊通过摩擦带动三个小轧辊运转。大轧辊作为小轧辊的支承辊，三个小轧辊为工作辊，金属板材通过三个小轧辊进行弯曲轧制。通过轧制形成金属材料梯度组织，能大大提高板材的室温塑性，改善金属板材的室温塑性。
附图说明
图1为本发明的制备金属板材梯度组织的轧制装置中五辊轧机构示意图；
图2为正三角形布置的五辊轧机示意图；
图3为倒三角形布置的五辊轧机示意图；
图4为小轧辊表面加工三个键槽示意图；
图5为表面带波浪纹的中空圆柱套示意图；
图6为本发明的正三角形与倒三角交替布置的五辊轧机示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，本发明的制备金属板材梯度组织的轧制装置，采取7~9个五辊轧机构成一组形成金属梯度组织结构的轧制生产线。
如图1，2，3所示，每个五辊轧机由一对直径相同大轧辊1和三个直径相同的小轧辊2构成的。两个大轧辊1垂直排列，分别放在最外边两个辊座内，其作为支撑辊和驱动辊使用。三个直径相同的小轧辊2中的二个并排水平放置在一个辊座内，位于两个大轧辊1中间，与其中一个大轧辊1紧靠无间距。另一个小轧辊2则放在这两个并列排布小轧辊2中部，形成正三角或倒三角形状的布置，小轧辊2与大轧辊1紧靠无间距，小轧辊2的间距可以通过压下装置与平衡装置配合进行调整。两个大轧辊1与两台电机连接，电机带动两个大轧辊1运转，两个大轧辊1通过摩擦带动三个小轧辊2运转，三个小轧辊2作为工作辊，要实行反复弯曲轧制，五辊轧机的三个小轧辊2的位置在前后机架上不同，若前一机架为正三角工作辊布置的轧机，则后一机架则为倒三角形状的工作辊的布置。将正三角或倒三角形状的工作辊的轧机交替布置构成一组轧机。三个小轧辊的表面能够在加热和常温下工作，加热的表面温度可以达到300℃，上下辊温度差最大在10~100℃。金属板料通过这样一组轧机的轧制产生循环往复的正弯和反弯的轧制加工，产生梯度组织。
为了更好制备金属板材梯度组织，对三个小轧辊2的表面进行加工，使其带有一定形状的点状或纹或平面结构形状。三个小轧辊2的点状纹结构与平面形状在前后轧机交替布置。
如图4所示，为了节省小轧辊2配辊数量，将小轧辊2表面加工三个键槽3，这些键槽3用于固定一个带有点状、或波浪纹、或平面的结构形状的中空圆柱套，这些带中空圆柱套的小轧辊2的轧机同样需要点状或纹中空圆柱套与平面状中空圆柱套交替布置，金属板料通过这样一组交替布置的轧机轧制，产生梯度组织。

Claims (5)

1.一种制备金属板材梯度组织的轧制装置，包括一对直径相同大轧辊(1)、三个直径相同的小轧辊(2)，其特征在于：两个大轧辊(1)作为支撑辊和驱动辊上下排列并呈水平状布置，三个小轧辊(2)作为工作辊，放置在这两个水平布置的大轧辊(1)中间，其中，两个小轧辊(2)并排水平布置，另一个小轧辊(2)放在所述的并列排布两个小轧辊(2)中部，所述大轧辊(1)与小轧辊(2)之间紧靠接触，所述小轧辊(2)之间具有可调的间距；两个大轧辊(1)与两台电机连接，电机带动两个大轧辊(1)运转，两个大轧辊(1)通过摩擦带动三个小轧辊(2)运转，三个小轧辊(2)对通过的轧件进行弯曲轧制。
2.根据权利要求1所述的制备金属板材梯度组织的轧制装置，其特征在于：所述小轧辊(2)之间的间距通过压下装置和平衡装置配合调整。
3.根据权利要求1所述的制备金属板材梯度组织的轧制装置，其特征在于：所述三个直径相同的小轧辊(2)为正三角或倒三角形状布置的工作辊，由正三角形状布置的工作辊组成的轧机和倒三角形状布置的工作辊组成的轧机交替布置构成一组轧机，使金属板料通过所述一组轧机的轧制产生循环往复的正弯和反弯轧制，产生梯度组织。
4.根据权利要求1所述的制备金属板材梯度组织的轧制装置，其特征在于：所述小轧辊(2)的表面加工成点状、纹结构形状或平面结构形状，或通过三个键槽(3)可换连接中空圆柱，所述中空圆柱表面设有点状、或纹、或平面的结构形状；同一个轧机中的小轧辊(2)表面结构形状相同，并且前后轧机采用点状、纹结构形状与平面形状交替布置的小轧辊(2)，使金属板料通过交替布置的轧机轧制，产生梯度组织。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备金属板材梯度组织的轧制装置，其特征在于：所述小轧辊(2)表面加热的温度达到300℃，上下辊温度差在10~100℃。
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