CN108637015A - 一种高效率环保异步轧机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效率环保异步轧机,其主机为辊径不同的三辊轧机,主要构成包括上辊、中间辊、下辊和循环油管。该轧机利用“改变上下轧辊辊径可实现异步轧制”的原理,在具备双棍轧机优点的同时,将中间辊设计为小棍径轧辊,巧妙解决了镁合金轧制过程中“孪晶缺陷多、(0002)基面织构强”等问题;由于小棍径轧辊加热更快捷、受热更均匀,显著提高了轧制工作效率,更节能环保。该轧机采用循环油加热,显著提高轧辊受热均匀程度和温度稳定性,攻破“轧辊温度内外不均匀、随轧制过程温度变化明显”等难关;并且该轧机工艺简单、可靠,易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及金属轧制领域,特别涉及一种高效率环保的三辊异步轧机
背景技术
镁合金作为最轻的工程结构金属材料,具有比强度高、比刚度高、电磁屏蔽能力强、阻尼减震性好、导电导热性好及良好的再回收性等优点,在汽车、航天、通讯等领域轻量化、节能、环保等诸多方面得到日益广泛的应用。然而,塑性加工成形困难一直是限制镁合金发展最主要的问题之一,尤其是镁合金轧制成形困难。近年来,研究发现异步轧制能使板材获得较大的剪切变形,进而获得明显细化的晶粒组织,同时弱化了织构,显著提高镁合金板材的室温和高温性能。然而,目前市面上多为等径双棍轧机,通过调整上下棍的速度,实现差速异步轧制,可调整的速度比例较小,应用范围受限。由于可以通过改变上下轧辊的辊径来实现异步轧制,本发明给出一种工艺简单、可靠,且易于批量生产和推广应用的高效率环保异步轧机,其主机为辊径不同的三辊轧机,主要构成包括上辊、中间辊、下辊和循环油管。本发明巧妙解决了镁合金轧制过程中“孪晶缺陷多、(0002)基面织构强”等问题,攻破“轧辊温度内外不均匀、随轧制过程温度变化明显”等难关,并且效率高、节能环保。
发明内容
本发明目的是提供一种工艺简单、可靠,且易于批量生产和推广应用的高效率环保异步轧机。该轧机巧妙解决了镁合金轧制过程中“孪晶缺陷多、(0002)基面织构强”等问题,攻破“轧辊温度内外不均匀、随轧制过程温度变化明显”等难关,显著提高了轧制工作效率,同时更节能环保。
本发明解决其存在的问题所采用的技术方案是:
一种高效率环保异步轧机,该轧机主机为辊径不同的三辊轧机,主要构成包括上辊、中间辊、下辊和上辊循环油管、中间辊循环油管以及下辊循环油管。
优选的,所述上辊和下辊为等经大辊,直径为500-1300毫米,中间辊为直径100-400毫米的小辊,三辊轴线与平行于地面的机架垂直。
优选的,所述上辊、中间辊和下辊均采用无极调速,可实现轧制速度为0-65米/分钟。
优选的,所述轧机作为三辊轧机使用时,坯料通过中间辊和下辊进行轧制,为获得异步轧制,传动装置可安装于中间辊或上辊,可实现的异步比例范围更广;所述轧机通过异步轧制,可降低镁合金在轧制过程中产生的孪晶缺陷,弱化(0002)基面织构,显著提高板材成形性和产品成品率。
优选的,所述轧机兼具双棍轧机的优点,根据工况需求,可以拆卸中间辊,作为双棍轧制使用,并且操作快捷、安全。
优选的,所述中间辊直径小,加热更快捷、效率高、节能环保。
优选的,所述上辊、中间辊和下辊采用均匀分布的上辊循环油管、中间辊循环油管以及下辊循环油管对轧辊加热,加热温度为100-260摄氏度,显著提高轧辊受热均匀程度和温度稳定性。
本发明所具有的有益增效是:
(1)该轧机中间辊辊径与上、下棍存在差异,可实现异步轧制,巧妙解决了镁合金轧制过程中“孪晶缺陷多、(0002)基面织构强”等问题,显著提高板材成形性和成品率。
(2)本发明作为三辊轧机使用时,坯料通过中间辊和下辊进行轧制,驱动装置可安装于中间辊或上辊,可实现的异步比例范围更广。
(3)该轧机同时具备双棍轧机的优点,可根据工况需求拆卸小辊径的中间辊,并且操作简单、安全。
(4)该轧机采用循环油加热,加热管沿轧辊等径均匀分布,受热均匀程度、温度稳定性显著提高,解决了“轧辊温度内外不均匀、随轧制过程温度变化明显”等问题。
(5)该轧机中间辊为小辊径,轧制过程中加热更快捷、受热更均匀,显著提高轧制工作效率,更节能环保。
附图说明
图1高效率环保异步轧机主机示意图。
标号说明:1-上辊;2-中间辊;3-下辊;41-上辊循环油管;42-中间辊循环油管;43-下辊循环油管;5-合金板。
具体实施方式
下面结合附图和据图实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
如图1所示,本发明一种高效率环保异步轧机,其主机部分包括上辊1、中间辊2、下辊3、上辊循环油管41、中间辊循环油管42和下辊循环油管43等部件。上辊1、中间辊2和下辊3所在轴线与平行于地面的机架垂直。上辊循环油管41、中间辊循环油管42和下辊循环油管43等径均匀分布于轧辊内。
工作时,合金板5通过中间辊2和下辊3进行变形。下辊3为固定驱动辊,为获得不同异步比例,上方的驱动装置可安装于上辊1或中间辊2。当上辊1作为驱动辊时,中间辊2为从动辊,其轧辊速度由上辊1转速决定;而当中间辊2作为驱动辊时,上辊1作为支撑辊使用,轧辊速度由中间辊2转速决定。由于传统的等径双棍轧机是通过调整上、下辊速度实现异步轧制,本发明获得的异步比例范围更广泛,能适应更多的工况需求。
实施例一
本发明高效率环保异步轧机,上、下辊直径为550毫米,中间辊直径为200毫米。中间辊和下辊作为驱动辊工作,异步轧制的速度比例由中间辊和下辊的速度决定。设计异步比例为1.1,轧板运行速度为8米/分钟,使用本专利对初始厚度为6毫米的AZ31厚板进行轧制。循环油加热温度设定为200℃,加热时中间辊和下辊低速转动,以保证轧辊受热均匀。轧制过程中,上辊作为支撑辊工作,其转动方向与下辊相同。采用异步轧制时,由于中间辊为小辊径,与大辊径的下辊产生的剪切力不同,经过前几道次轧制的AZ31板材会有一定程度的弯曲。这种弯曲,在后续的轧制过程中,随着板材厚度的降低会逐渐减弱,直至轧制成为平直的薄板。由于异步轧制降低了应力产生的孪晶等缺陷,弱化了基面织构,显著提高了板材的成形性,采用本发明生产的AZ31薄板边缘良好,无开裂,表面光洁无污染。
实施例二
本发明高效率环保异步轧机,上、下辊直径为700毫米,中间辊直径为400毫米。上辊和下辊作为驱动辊工作,中间辊为从动辊,异步轧制的速度比例由上辊和下辊的速度决定。设计异步比例为1.2,轧板运行速度为5米/分钟,使用本专利对初始厚度为6毫米的AZ61厚板进行轧制。循环油加热温度设定为250℃,加热时中间辊和下辊低速转动,以保证轧辊受热均匀。轧制过程中,上辊作为驱动辊工作,其转动方向与下辊相同。采用本发明生产的AZ61薄板边缘良好,无开裂,表面光洁无污染。
实施例三
根据工况需求,将本发明的中间辊拆卸掉,此时主机部分由上辊和下辊组成,按照双棍轧机使用。上、下辊直径为700毫米。上辊和下辊作为驱动辊工作,异步轧制的速度比例直接由上辊和下辊的转速决定。设计轧板运行速度为8米/分钟,使用本专利对初始厚度为5毫米的AZ31厚板进行轧制。循环油加热温度设定为250℃,加热时中间辊和下辊低速转动,以保证轧辊受热均匀。轧制过程中,上辊和下辊均作为驱动辊工作,上辊逆时针转动,下辊顺时针转动。采用本发明生产的AZ31厚板边缘良好,无开裂,表面光洁无污染。
实施例四
使用本专利高效率环保异步轧机对AZ31、AZ61、AZ80、AZ91等多种牌号和多种厚度的镁合金进行轧制变形,生产出的板材边缘良好,表面干净无污染,产品的精度和力学性能均能满足技术标准要求。
表1实施例四的主要制备参数
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种高效率环保异步轧机,其特征在于:该轧机主机为辊径不同的三辊轧机,主要构成包括上辊(1)、中间辊(2)、下辊(3)和上辊循环油管(41)、中间辊循环油管(42)以及下辊循环油管(43)。
2.根据权利要求1所述一种高效率环保异步轧机,其特征在于:所述上辊(1)和下辊(3)为等经大辊,直径为500-1300毫米,中间辊(2)为直径100-400毫米的小辊,三辊轴线与平行于地面的机架垂直。
3.根据权利要求1所述一种高效率环保异步轧机,其特征在于:所述上辊(1)、中间辊(2)和下辊(3)均采用无极调速,可实现轧制速度为0-65米/分钟。
4.根据权利要求1所述一种高效率环保异步轧机,其特征在于:所述轧机作为三辊轧机使用时,坯料通过中间辊(2)和下辊(3)进行轧制,为获得异步轧制,传动装置可安装于中间辊(2)或上辊(1),可实现的异步比例范围更广;所述轧机通过异步轧制,可降低镁合金在轧制过程中产生的孪晶缺陷,弱化(0002)基面织构,显著提高板材成形性和产品成品率。
5.根据权利要求1所述一种高效率环保异步轧机,其特征在于:所述轧机兼具双棍轧机的优点,根据工况需求,可以拆卸中间辊(2),作为双棍轧制使用,并且操作快捷、安全。
6.根据权利要求1所述一种高效率环保异步轧机,其特征在于:所述中间辊(2)直径小,加热更快捷、效率高、节能环保。
7.根据权利要求1所述一种高效率环保异步轧机,其特征在于:所述上辊(1)、中间辊(2)和下辊(3)采用均匀分布的上辊循环油管(41)、中间辊循环油管(42)以及下辊循环油管(43)对轧辊加热,加热温度为100-260摄氏度,显著提高轧辊受热均匀程度和温度稳定性。
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