CN107252819A - 一种多层金属轧制复合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多层金属轧制复合装置，该装置包括，安装平板、打孔上平板、导向平板、六角螺柱及螺母、螺钉、圆锥滚子轴承、上轴承座、下轴承座、上弯曲变形辊、下弯曲变形辊。所述的轴承座上安装有上、下弯曲变形辊，弯曲变形辊表面结构为凹凸相间的花辊，每个单元由3个花辊组成反弯变形单元，前后辊面的凹凸结构交叉布置。本发明一种多层金属轧制复合装置，通过锁紧螺母与六角螺杆相对位置的变化，从而改变上弯曲变形辊的位置，实现轧辊压下量的功能，从而保证多种压下量的复合板坯轧制，最终保证了板形质量，增强了复合界面的结合强度和结合率，提高了复合板的组织性能和综合力学性能。弯曲变形辊可以形成板面纵横交叉弯曲变形的轧制复合机制，显著降低了复合界面残余应力，显著提高了生产效率和成材率。

Description

一种多层金属轧制复合装置

技术领域

本发明属于一种异种金属复合板制备技术领域，具体涉及的是一种降低多层金属界面残余应力，增强金属界面结合强度的装置。

背景技术

随着科学技术突飞猛进的发展，实际需要对材料提出了更为严格、苛刻的要求，复合材料由于在设计上综合了各组元的优点，并弥补了各自不足，具有单一金属或合金无法比拟的优异综合性能，成为当今材料科学的研究热点之一。

双金属(层状)复合材料是运用复合成型的方法使两种或两种以上的具有不同物理、化学乃至力学性能的材料在界面产生冶金结合制备而成的层状复合材料。该种复合方法在界面的两侧保持了原有的组分，而在界面处产生了过渡层的冶金结合，从而使得该种复合材料具有两种材料的“复合效应”。

目前，单一材料的零部件件无法满足实际生产中多方面的要求。一些零部件要求材料既有良好的韧性，同时又要求其具有高的强度及良好的耐磨性能等，以保证部件的使用寿命和降低经济损失。一种材料同时具有多种材料优良的性能在实际中是难以达到的。这使得金属层状复合材料在石油开采、电力传送、化工、制药、冶金、机械、船舶制造汽车制造、家用电器，甚至是航空航天等众多领域和部门得到广泛的应用。

我国层状金属复合材料虽然在国民经济的各个领域得到快速应用，但与世界先进水平差距仍很大，一方面原因是受制于高性能金属复合板加工制备技术，一方面原因是工艺参数和工艺规程与界面性能之间的关系还认识不足。

在生产中对工艺参数和工艺规程与界面性能之间的关系还认识不足，导致产品界面的综合性能不高，严重影响其抗高应力、冷弯成型性能，成材率低、生产效率低、板形质量差等是普遍存在的技术难题。多层金属材料轧制复合的生产工艺和技术相对落后，轧制过程中热力学参数对界面结合性能和板形状态的影响规律与控制技术、界面损伤与断裂等问题没有得到很好的解决，轧制表层为较薄的贵金属覆层材料时上述缺陷会更加严重。因此，提高层状金属复合板材的界面结合强度和塑韧性及大幅度降低界面残余应力等问题是急需解决的一项关键技术。

一种多层金属轧制复合装置是复合板材生产工艺的关键内容之一，它对复合板材的板形质量、结合强度、工艺控制精度等均有着重大的影响。合理的轧辊装置是复合板材生产的关键步骤，现有的轧制复合装置在板材咬入前都没有纵横轧制的弯曲变形装置，从而导致复合板材的复合界面结合强度不够，所以在进行热轧复合板材时，现有的常规轧制装置有待提高和改进。

发明内容

为了解决多层金属复合板材轧制技术不足的问题，本发明的目的是提供一种多层金属轧制复合装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种多层金属轧制复合装置，包括两部分：前弯曲变形单元和后弯曲变形单元，分别位于四辊轧机前后，其中每个单元都包括安装平板、下轧辊、上轧辊、M10螺钉、M16六角螺柱、M16螺母、M10螺栓、M10螺母、导向平板、打孔上平板、上辊轴承座、圆锥滚子轴承、下辊轴承座。

所述的安装平板是用螺栓固定在四辊轧机的牌坊两侧，所述的打孔上平板是焊接在安装平板上且与六角螺柱相配合，所述的导向平板是与安装平板相连接，所述的六角螺柱是与导向平板和打孔上平板相连接，所述的上轴承座是通过螺栓与导向平板相连接，所述的下轴承座是通过螺钉固定在安装平板上，所述的圆锥滚子轴承是安装在上、下轴承座上，所述的轧辊是安装在轴承座上，前弯曲变形单元与后弯曲变形单元且中的轧辊位于同一水平面。

本发明中所述的是一种多层金属轧制复合装置，在工作中，主要根据人为的给复合板坯一个向前推的瞬间力来实现板坯咬入四辊轧机，然后根据咬入力带动纵横交叉弯曲变形辊的转动，实现其特殊的轧制装置功能。上轧辊、下轧辊是根据轧制复合板坯咬入四辊轧机的轧制力来带动其转动来实现轧制作用的，所以在轧制时需要正确合理的将板坯送入辊缝处。在实现不同的轧制工艺，本装置主要通过改变六角螺柱上的上、下螺母的相对位置，从而改变上轧辊的位置，最终实现辊缝大小的调节与控制。在实际运行过程中，弯曲变形辊的压下量的调节主要根据螺母所旋转的圈数和相对位置来精确确定辊缝的大小，从而有效的提高了轴向间隔调节的准确性，很好的解决了人工经验判断等所产生的误差，确保了板材质量的稳定，从而有效的提高复合板材生产效率。

本发明中所述的上、下轧辊表面为凹凸相间的花辊结构，且每个单元由3个花辊组成弯曲变形单元(附图8所示)，前弯曲变形单元和后弯曲变形单元辊面的凹凸结构交叉布置，可以使板材在横向和纵向同时受到连续弯曲，这有利于复合材料的界面结合，同时消减界面残余应力。

本发明中所述的圆锥滚子轴承是安装在上、下轴承座里，涂有润滑油，有利于轧制过程中轧辊正常工作，所述的上、下轴承座是安装上、下轧辊的，两下辊是位于同一水平面，且两辊之间保持一定的距离，所述的导向平板是与上轴承座和侧平面板相连接，且导向平板与限位辊缝板相连接，这样的目的是能够合理的限制辊缝调节的最大、最小辊缝，实现安全、可靠的功能，所述的六角螺柱、螺母是与打孔上平板和导向平板相连接，目的是合理的实现辊缝调节，所述的螺钉是固定下辊轴承座。

本发明所述的两侧平面板是固定在牌坊两侧的，最终实现多层金属轧制复合装置，通过复合板材的咬入轧制力，很好的带动弯曲变形辊的运转，从而实现所述功能。

本发明中所述的一种多层金属轧制复合装置，具有以下优点：

本发明是一种多层金属轧制复合装置，在工作中，主要通过限位六角螺母与螺杆的相对位置来合理准确的调节与控制上轧辊与下轧辊的相对位置，从而准确的调节上下轧辊的辊缝，最终实现可调压下量的纵横交叉弯曲复合轧制。

弯曲变形辊采用的是凹凸相间的花辊结构，因此能够有效降低轧制复合所需要的临界变形力，可以显著提高轧制的复合强度和表面光洁度。

通过限位螺母的相对位置来调节弯曲变形辊的压下量，使其生产操作更加安全、方便、可靠，从而很好的解决了压下轧辊压下量调节存在的问题，进一步有效的提高了多层复合板材的加工质量。

复合板材在轧制力、板面纵横交叉弯曲变形机制的共同作用下，加大了多层金属界面组织相对剪切移动变形量，利于界面摩擦生热，增强界面结合能量，提高界面结合率和性能。

附图说明

图1为一种多层金属轧制复合装置的工艺流程，其中：Ⅰ—前弯曲变形单元，Ⅱ—四辊可逆轧机，Ⅲ—后弯曲变形单元。

图2为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元轴测图。

图3为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元主视图，包括安装平板1、下轧辊2、上轧辊3。

图4为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元侧视图，M10螺钉4、M16六角螺柱5、M16螺母6、M10螺栓7、M10螺母8。

图5为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元A-A剖视图，导向平板9、打孔上平板10。

图6为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元B-B剖视图断面图，辊轴承座11、圆锥滚子轴承12、下辊轴承座13。

图7为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元俯视图。

图8为一种多层金属轧制复合装置前弯曲变形单元与后弯曲变形单元的主视图与侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。

所述的一种多层金属轧制复合装置如附图1所示，包括前弯曲变形单元Ⅰ和后弯曲变形单元Ⅲ，分别位于四辊轧机Ⅱ前后，弯曲变形单元中包括安装平板1、下轧辊2、上轧辊3、M10螺钉4、M16六角螺柱5、M16螺母6、M10螺栓7、M10螺母8、导向平板9、打孔上平板10、上辊轴承座11、圆锥滚子轴承12、下辊轴承座13。

所述的一种多层金属轧制复合装置是位于四辊轧机前后方，所述的安装平板1是用M10螺栓7固定在四辊轧机Ⅱ的牌坊两侧，所述的打孔上平板10是焊接在安装平板1上且与M16六角螺柱5相配合，所述的导向平板9是与安装平板1相连接，所述的M16六角螺柱5是与导向平板9和打孔上平板10相连接，所述的上轴承座是通过M10螺栓7与导向平板9相连接，所述的下轴承座13是通过M10螺钉4固定在安装平板1上，所述的圆锥滚子轴承12是安装在上轴承座11和下轴承座13上，所述的上轧辊3和下轧辊2是分别安装在上轴承座11和下轴承座13上。

本发明所述的一种多层金属轧制复合装置的具体详细的工作方法如下所述。

（1）：在工作过程中，首先进行的是松开两侧固定M16螺母6，并根据轧制工艺的实际需要对螺母进行适当的旋转。

（2）：待导向平板9和弯曲变形辊分别达到所需要的位置时，将上下固定螺母M16螺母6锁紧。

（3）：确定调节压下量的固定M16螺母6没有问题后，人为的给复合板坯一个向前推的瞬间力来实现板坯咬入四辊轧机，然后根据咬入力带动纵横交叉弯曲变形辊的转动。

由于所述的上轧辊3、下轧辊2是根据轧制复合板坯咬入四辊轧机的轧制力来带动其转动来实现轧制作用的，所以在轧制时需要正确合理的将板坯送入辊缝处。

由于上轧辊3安装于带有轴承座的导向平板9，而且导向平板9与六角螺柱5连接，再通过导向平板9与辊缝限制距离的限位处相连接，从而实现了对上弯曲变形辊3的压下量的合理调节。

由于所述的限位螺母6是主要控制压下辊的压下量，所以随着时间的推移，螺母的寿命也随之降低。

本发明的范围仅由所附权利要求书所限定。

Claims (4)

1.本发明中的一种多层金属轧制复合装置，包括两部分：前弯曲变形单元和后弯曲变形单元，分别位于四辊轧机前后方；其中每个单元都包括：安装平板1、下轧辊2、上轧辊3、M10螺钉4、M16六角螺柱5、M16螺母6、M10螺栓7、M10螺母8、导向平板9、打孔上平板10、上辊轴承座11、圆锥滚子轴承12、下辊轴承座13；所述的安装平板1是用M10螺栓7固定在四辊轧机Ⅱ的牌坊两侧，所述的打孔上平板10是焊接在安装平板1上且与M16六角螺柱5相配合，所述的导向平板9是与安装平板1相连接，所述的M16六角螺柱5是与导向平板9和打孔上平板10相连接，所述的上轴承座是通过M10螺栓7与导向平板9相连接，所述的下轴承座13是通过M10螺钉4固定在安装平板1上，所述的圆锥滚子轴承12是安装在上轴承座11和下轴承座13上，所述的上轧辊3和下轧辊2是分别安装在上轴承座11和下轴承座13上；所述的M16螺母6是与导向平板9相连接，且上、下的M16螺母5是调节下轧辊2、上轧辊3压下量的重要零部件，调节上轧辊3与下轧辊2之间的垂直距离，实现改变辊缝间距的功能，从而实现不同工艺的多层金属轧制复合。

2.本发明是提供一种多层金属轧制复合装置，其特征包括，用于多层异种金属板材的轧制复合；此弯曲变形辊装置布置在四辊轧机前后方；通过多层金属轧制复合装置的弯曲变形单元实现板面纵横交叉弯曲变形，从而使多层金属的界面结合强度提高降低和均匀化多层异种金属薄板带界面间的内应力，实现界面的强韧化。

3.根据权利1要求：（1）：在工作过程中，首先进行的是松开两侧固定的M16六角螺母6，并根据轧制工艺的实际需要对螺母进行适当的旋转；（2）：待导向平板9和上轧辊3分别达到所需要的位置时，将上下固定M16六角螺母6锁紧；（3）：确定调节压下量的固定螺母没有问题后，便可进行多层金属的复合板坯轧制；（4）：由于所述的上轧辊3、下轧辊2是根据轧制复合板坯咬入四辊轧机的轧制力来带动其转动来实现轧制作用的，所以在轧制时需要正确合理的将板坯送入辊缝处；（5）：由于上轧辊3安装于带有轴承座的导向平板9，而且导向平板9与M16六角螺柱5连接，再通过导向平板9与辊缝限制距离的限位处相连接，从而实现了对上轧辊3的压下量的合理调节；（6）：由于所述的限位螺母是主要控制压下辊的压下量，所以随着时间的推移，螺母的寿命也随之降低；（7）：在上述工作的同时，上弯曲变形辊3、下弯曲变形辊2的转动过程中，轧辊辊缝的轴向间隔能够根据装置自身的特点实现固定，所以无需单独考虑轧制过程中辊缝的变化情况。

4.在实现不同的轧制工艺，本装置主要通过改变六角螺柱上的上、下螺母的相对位置，从而改变上弯曲变形辊的位置，最终实现辊缝大小的调节与控制；在实际运行过程中，弯曲变形辊的压下量的调节主要根据螺母所旋转的圈数和相对位置来精确确定辊缝的大小，从而有效的提高了轴向间隔调节的准确性，很好的解决了人工经验判断等所产生的误差，确保了轧板质量的稳定，从而有效的提高复合板材的生产效率。