CN109496170B - 组合式轧制挤出方法以及用于执行该方法的装置 - Google Patents

组合式轧制挤出方法以及用于执行该方法的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109496170B
CN109496170B CN201780046286.9A CN201780046286A CN109496170B CN 109496170 B CN109496170 B CN 109496170B CN 201780046286 A CN201780046286 A CN 201780046286A CN 109496170 B CN109496170 B CN 109496170B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cast billet
cast
temperature
die
rolls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780046286.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109496170A (zh
Inventor
V·K·曼
V·F·弗罗洛夫
A·V·萨利尼科夫
A·G·佩列温
R·I·加利耶夫
A·Y·赛多洛夫
S·B·赛德尔尼科夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rusal Engineering and Technological Center LLC
Original Assignee
Rusal Engineering and Technological Center LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rusal Engineering and Technological Center LLC filed Critical Rusal Engineering and Technological Center LLC
Publication of CN109496170A publication Critical patent/CN109496170A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109496170B publication Critical patent/CN109496170B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08—Making wire, bars, tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
    • B21C29/003—Cooling or heating of work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
    • B21C29/04—Cooling or heating of press heads, dies or mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C33/00—Feeding extrusion presses with metal to be extruded ; Loading the dummy block
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B22D11/003—Aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
    • B22D11/0671—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating for heating or drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/001—Aluminium or its alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0078—Extruding the rolled product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/06—Rod-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911—Cooling

Abstract

一种用于铸造坯料的组合式轧制挤出的装置，该装置包括形成工作量规的带槽辊和带翅辊，安装在压模保持器的槽中的压模安装在所述工作量规的出口处。在工作量规中在辊的表面和压模的表面之间设有间隙。此外，该装置包括安装在所述辊的上游以控制供送的铸造坯料的温度。当实施用于组合式轧制挤出金属或合金的方法时，将预定温度的铸造坯料供送至工作量规，在该工作量规中将其轧制，然后供送至压模，通过该压模将铸造坯料挤出。当将铸造坯料供送到工作量规内时，通过将铸造坯料穿过形成在辊的表面和压模的表面之间的间隙挤出而在辊的表面上形成金属或合金的包覆层。本发明使得可以改善所得产品的质量，并且总体上提高过程的效率。

Description

组合式轧制挤出方法以及用于执行该方法的装置
技术领域
本发明涉及金属变形处理的领域，并且能够用来通过用于组合式轧制和挤出的方法来生产主要是铝和铝合金的挤出件、盘条和扇形导体。
背景技术
在2015年4月10日公布的专利RU2547775(B22D11/12)中已知用于连续铸造的装置和方法。用于金属产品的连续铸造机器包括模具和用于引导从该模具出来的铸造金属产品的若干个具有辊的限制性引导部，该铸造金属产品设有一个或多个混合类型限制性引导部，每个混合类型限制性引导部都包括位于金属铸造产品的一侧的一个或多个引导辊以及位于金属铸造产品的相反侧的绝缘和/或反射和/或加热面板，其中所述混合类型限制性引导部位于一个或多个具有辊的限制性引导部的延伸线上或者位于具有辊的限制性引导部之间。使用专利RU2547775的机器连续铸造金属产品的方法包括：通过具有辊的限制性引导部和混合类型限制性引导部引导从连续铸造机器的模具出来的金属铸造产品，其中在铸造速率从6-7米/分钟以上减小至4-5米/分钟以下的情况下，通过替换具有辊的限制性引导部中的至少一个来使用混合类型限制性引导部引导金属铸造产品。该发明允许降低温度损失并且允许在铸造速率发生变化的情况下调整模具出口处铸造产品的热状态。
该发明的缺点是，通过使用附加支撑辊生产铸造板的方法并没有提供其变形处理和获得采取棒和挤出件形式的最终产品的过程。
根据2015年11月20日公布的专利RU2568550(B21B1/46)已知有用于轧制条带金属的方法和对应的轧制机，根据该专利，条带生产单元包括：
-铸造机器，该铸造机器配备有模具并且允许以低速(在近似3.5米每分钟到6米每分钟的范围内)连续地铸造薄板坯；
-快速加热单元；
-装配有两个组合的可逆式台架的斯特克尔轧制机；
-至少一个轧制台架，该至少一个轧制台架能够减小新凝固的薄板坯的厚度并且在生产线中安装在所述铸造机器的紧下游和所述快速加热单元的上游。所述快速加热单元以感应炉的形式制成，从而在薄板坯经过粗化台架时至少补偿薄板坯的温度损失；此外，在所述感应炉下游的生产线中，设有卷绕和退绕装置，该卷绕和退绕装置设有至少两个芯部，并且使得可以交替地执行卷绕从铸造机器出来的条带的功能以及将条带退绕以供送至所述斯特克尔轧制机的功能。
所述条带的生产方法包括：
-在模具中以从3.5米每分钟到6米每分钟的速度连续铸造厚度在25mm到50mm的薄板坯的操作；
-在至少一个粗化台架中轧制薄板坯以将其厚度减小至10mm到40mm从而能够卷绕的操作；
-轧制操作；
-冷却操作；以及
-卷绕采取条带形式的最终产品的操作；
-通过电感应快速加热操作，以至少补偿在铸造操作之后以及粗化轧制操作过程中在生产线部分上的热损失；
-在上述快速加热操作之后通过设有两个芯部的卷绕和退绕装置执行的卷绕和退绕操作；
同时，在设有两个可逆式台架的斯特克尔轧制机中将由所述卷绕和退绕装置退绕的条带的上述轧制操作进行不超过三个双遍，以获得厚度为1.2mm至1.6mm的采取条带形式的最终产品；两个台架的斯特克尔轧制机的第一台架中的每遍轧制的厚度损失百分比为25％到50％，而第二台架中的条带的厚度损失百分比高达30％。
从RU2568550已知的发明的缺点是，所提出的设计的铸轧机和方法不允许生产铸造产品，诸如棒或小横截面的形状。
已知一种用于金属挤出件的方法，根据该方法，在一个过程操作中组合在辊表面上进行熔融金属结晶、在辊中进行金属轧制并在压模中进行挤出(专利RU2519078)。在挤出阶段中，与最终产品的形成相组合地顺序地执行直接挤出、角挤出和反复直接挤出。这样，达到高水平的累积变形，并且提供半完工产品特性的所需均匀性。
该已知方法的缺点是，由于需要克服在等通道挤出过程中在工具中产生的高被动摩擦力而导致其性能较差。在这种情况下，变形区域中的主动摩擦力的力量受到辊设计的限制。另外，当将铸造过程、轧制过程和等通道挤出过程组合在一起时，变得难以消除由于变形加热产生的大量热，这降低了工具的耐磨性并且限制能够被使用的铝合金的范围。
在技术本质和所实现的结果方面，所提出的方法的原型为非铁金属的连续铸造和挤出的组合过程(专利RU No.2100136)，该过程包括旋转模具中的熔融金属结晶、在辊中进行金属轧制、压模挤出、冷却以及随后的挤出半成品的卷绕。
该方法的缺点是，由于在辊上游的铸造棒中缺少温度稳定元素而使得挤出半成品的特性不稳定。压模上的这些楔形空腔使得压模生产过程更为困难，并且缩短了工具的使用寿命(耐磨性低)。
已知一种类似的用于连续铸造、轧制和挤出盘条的装置(专利RU2559615)。该装置能够用来用金属和合金生产实心和空心挤出产品。
这种类似装置的缺点是，当将液体金属供送到工作量规内时，可能出现氧化物、非金属夹杂物和气孔。这降低了半成品的质量，导致最终产品的特性不均质，并且不利地影响机械特性，诸如最终的拉伸强度和相对延伸率。在金属在辊上结晶期间冷却过程的低效率不允许实现高性能。
就技术本质来说与所提出的装置最接近的是一种用于长产品的组合式连续轧制挤出装置(实用新型专利RU122315)。该装置可以用来通过用于连续组合轧制和挤出的方法来生产主要是非金属和合金的采取相对小的横截面的盘条、棒和金属丝形式的长产品。组合式连续轧制挤出装置包括形成工作量规的带槽辊和带翅辊，具有夹紧装置的压模保持器安装在该工作量规的出口处。在压模保持器的槽中，安装有采取直梯形棱柱形式的具有冷却通道的压模，并且该压模由若干部件构成，并且包括校准和引导部分。
该原型的设计缺点是，压模保持器的设计没有通过围绕挤出轴线旋转提供压模的可替换部分的固定。这使得不可能在固定压模和可动辊的接触表面之间提供均匀间隙，并且钢钢接触导致这些部分剧烈磨损。
发明内容
本发明的技术效果在于，提高了所获得的长产品的质量，增加了它们的机械特性的均匀性，并且通过降低能耗而增加了铸造坯料的轧制挤出过程的效率，消除了内部缺陷，增加了辊和压模的使用寿命，并且降低了挤出过程中金属的回流损失。
该技术结果通过所提出的用于组合式轧制挤压铸造坯料的装置实现，该装置包括：
形成无限长度的铸造坯料的旋转模具；形成工作量规的带槽辊和带翅辊，在该工作量规的出口处，压模安装在压模保持器的槽中；安装在所述辊的上游的用于铸造坯料的温度控制装置，同时在所述工作量规的上游放置引导元件，安装成使得能够相对于挤出轴线成角度地或平行地固定所述铸造坯料；所述带翅辊的翅的上部具有T形表面；所述带槽辊包括一些翅，所述带翅辊包括一些槽，所述翅和所述槽相对于彼此放置，从而所述翅和所述槽在所述辊彼此之间形成迷宫联接；所述压模制成为能够通过形成在所述压模和压模保持器中的配合槽和翅而相对于所述压模保持器固定其位置；并且在所述工作量规中的压模和所述辊的表面之间具有间隙。
所提出的装置通过其专门设计形式实现。
根据所提出的选项，所述压模在所述工作量规中与所述铸造坯料的变形区域接触的工作部分具有T形截面。
所述压模固定在所述压模保持器中的部分为圆柱形形状。
根据所提出的选项中的一个选项，在所述辊的槽的侧表面和所述压模的接触表面之间形成宽度为0.2mm到0.5mm的间隙。
根据所提出的选项中的一个选项，在所述辊的槽的侧表面和所述压模的非接触表面之间形成有宽度为2.0mm到3.0mm的间隙。
根据所提出的选项中的一个选项，所述压模安装在所述工作量规内，并且所述压模的表面和所述辊的翅的顶部的表面之间存在间隙，并且所述压模的表面和所述辊的槽的底部的表面之间存在间隙，这些间隙的宽度为1.0mm到2.0mm。
可以围绕所述辊的整个圆周形成一些内部冷却通道，并且还可以在所述压模保持器中的所述压模的出口处形成用于供应和移除冷却剂的一些通道。
根据所提出的选项中的一个选项，用于控制所述铸造坯料的温度的装置是包括加热装置和冷却的组合装置。所述加热装置可以包括感应器，该感应器被设计成在所述铸造坯料的温度低于指定值时感应加热所述铸造坯料。所述冷却装置可以为冷却器，其中如果所述铸造坯料的温度超过所述指定温度则利用冷却剂冲洗所述铸造坯料。
所述带翅辊的翅可以具有这样的构造，其中带高度与翅宽度之比等于0.07至0.08。
根据所提出的选项中的一个选项，所述压模的具有T形截面的工作部分的带高度与压模宽度之比等于0.08至0.09。
所述铸造坯料相对于所述挤出轴线的供送角度为0度到20度，优选为5度到20度，更优选为10度到20度。
根据所提出的选项中的一个选项，在所述辊的T形翅的接触表面和所述辊的槽的侧表面之间可以形成宽度为0.2mm至0.5mm的间隙。同时，在所述辊的T形翅的非接触表面和所述辊的槽的侧表面之间可以具有2.0mm到3.0mm的间隙。
根据所提出的选项中的一个选项，所要求保护的装置可以附加地包括用于冷却所挤出的长产品的装置。
该技术结果还通过一种组合式轧制挤出金属或合金的方法实现，该方法包括如下阶段：
使铸造坯料结晶；
将具有预设温度的铸造坯料供送到由两个辊形成的工作量规内，在该工作量规内进行坯料轧制，然后将所述铸造坯料供送至压模，通过该压模进行坯料挤出；
获得预制好的挤出产品，其中：
在将所述铸造坯料供送到所述工作量规内之前，通过附加加热或冷却调整所述铸造坯料的温度；
以相对于挤出轴线成角度或平行于所述挤出轴线的方式将铸造坯料供送到所述工作量规内；
当所述铸造坯料被供送到所述工作量规内时，通过将所述铸造坯料穿过形成在所述辊的表面和所述压模的表面之间的间隙挤出而在所述辊的所述表面上产生金属或合金的包覆层。
所提出的方法使得可以获得延伸率为5.2至16.8的预制的长挤出产品。
所提出的的方法可以用来轧制和挤出铝或铝合金。
根据所提出的选项中的一个选项，可以以与所述模具的水平轴线平行的方式进行金属到所述模具内的浇铸。
在将所述铸造坯料供送到辊的表面上之前将所述铸造坯料的温度维持在380℃到420℃的范围内，优选维持在400℃到420℃的范围内。
根据所提出的选项中的一个选项，如果所述铸造坯料的温度低于设定温度，则对所述铸造坯料进行感应加热；或者如果铸造坯料的温度高于期望值，则通过向所述铸造坯料的表面喷洒一些冷却剂来冷却所述铸造坯料。
根据所提出的选项，相对于所述挤出轴线以0度到20度的角度(优选以5度到20度的角度，优选以10度到20度的角度)将所述铸造坯料供送到辊的表面上。
附图说明
通过附图说明发明本质。
图1示出了所述装置的示意图；
图2在辊的截面中示出了槽翅连接的示意图；
图3示出了压模带槽辊截面的示意图；
图4示出了压模保持器压模连接截面的示意图；
图5示出了翅几何形状尺寸比；
图6示出了压模几何形状尺寸比。
具体实施方式
组合式轧制挤出装置(图1)包括：
具有液体铝或铝合金2的保持炉1；形成无限长度的铸造坯料4的旋转模具3；用于铸造坯料的温度控制装置5；引导元件6的辊、带槽辊7和带翅辊8以及压模9，带槽辊7和带翅辊8及压模9形成用于挤出半完工产品10的封闭工作量规(图2)；和半完工产品冷却装置11。
带槽辊7的圆柱形表面设有与带翅辊8的圆柱形表面上形成的槽13联接的翅12。辊7和8的表面上的所述翅和槽形成所述辊彼此之间的迷宫联接。在该单元的操作过程中，由于主动作用的摩擦力而在工作量规内产生变形区域。辊8的翅14在与变形区域(图2中的阴影区域)配合的部位处具有T形工作表面。辊8的T形翅相对于辊7的槽定位成可以在辊7的槽的侧表面和辊8的翅的接触表面之间形成间隙K(图2)。间隙K的宽度为0.2mm至0.5mm。在辊7的槽的接触表面和辊8的翅的非接触表面之间设置了等于2.0mm至3.0mm的间隙L。辊8的T形翅(图5)的带高度c与翅宽度b之比等于0.07至0.08。
压模9(图3)具有与辊7的变形区域和侧表面联接的T形工作表面14。同时，在辊7的侧表面和压模9的接触表面之间设有宽度为0.2mm至0.5mm的间隙M。在辊7的槽的接触表面和压模9的非接触表面之间设置等于2.0mm至3.0mm的间隙N。
压模的工作部分(图6)的带高度d与压模宽度e之比等于0.08至0.09。
压模9(图4)和压模保持器15具有被设计成防止压模9的圆柱形部分相对于压模保持器15旋转的相配合的矩形翅和槽。
压模保持器以如下表面之间的间隙G提供压模在工作量规中的安装：辊的翅的顶部与压模之间，以及辊的槽的底部与压模之间，该间隙G等于1mm至2mm。
由于在辊的工作表面以及辊的工作表面与基体之间存在间隙，所以排除了钢表面之间的接触，这增加了它们的使用寿命。在挤出过程中，在辊的接触表面上形成金属或合金(例如铝或其合金)的包覆层，由此由于金属金属摩擦系数而增加了主动摩擦力的大小，在具体情况下，该包覆层可以是铝铝包覆层。同时，压模通过其工作表面的面而在辊上形成金属包覆层。
辊7和8的槽和翅的工作表面上的金属或合金包覆层的厚度等于0.2mm到2.0mm。
如已经提到的，压模9的工作部分14的T形允许增加槽的侧表面与压模的接触表面之间的间隙G。由于在槽的侧表面和压模及压模保持器的接触表面之间存在间隙M，并且压模9相对于压模保持器15和辊7及辊8刚性定位，因此消除了钢钢接触，并且减少了压模磨损。
如已经提到的，压模的T形还确保了在槽的侧表面与压模及压模保持器的非接触表面之间存在间隙N。间隙M和N的存在消除了脊部的形成，并且在挤出过程中压模槽配合时减少了来自于工作量规的金属损失。
围绕辊7和8的整个圆周形成内部冷却通道。
冷却剂供应移除通道安装在压模9的出口处。
铸造坯料的温度控制装置5提供了380℃至420℃的最佳坯料温度，以确保稳定的挤出过程和挤出的长半完工产品的稳定特性，而与铸造条件和模具出口处铸造坯料的温度无关。温度稳定装置是感应器(用于在温度低于标称温度时加热铸造坯料)和冷却器(用于在温度高于标称温度时冷却铸造坯料)的组合式组件。铸造坯料的加热通过感应加热进行；铸造坯料的冷却通过冲洗进行。铸造坯料的设定温度的控制例如以非接触式方式(例如使用高温计)进行。380℃到420℃的设定温度给处于热状态下的铸造坯料提供了足够的强度，以便通过引导装置6将其准确地定位在辊7和8的工作量规中。
金属或金属合金(例如，铝或铝合金)2从保持炉1水平地供送至旋转模具3，在该旋转模具3中形成连续的铸造坯料4。铸造坯料4在经过温度稳定装置5和引导元件6的辊之后进入由辊7和8形成的工作量规。引导元件6将铸造坯料相对于挤出轴线以角度α供送到辊内，该角度α从0°到20°。同时，通过维持铸造坯料4的最佳温度并且选择铸造坯料相对于挤出轴线的最佳角度α，确保了将铸造坯料供送到辊量规内的过程的稳定性。铸造坯料4由于工作量规内的主动摩擦力而被辊7和8捕获，并且通过压模9的校准开口挤出；所得到的挤出半成品10在冷却装置11中冷却。辊8的翅14的T形在辊7的侧表面与辊8的翅的接触表面之间提供了间隙K，并且在辊7的槽的侧表面与辊8的翅的非接触表面之间提供了间隙L。由此，消除了槽翅配合时的钢钢接触，并且减少了辊磨损。在挤出过程中，由于在圆柱形表面上存在的由辊7的翅12和辊8的槽13形成的迷宫，从由被压模9锁定的辊7和8形成的量规出来的金属或合金填充间隙L；消除了其它金属从量规退出。因此，由于槽翅配合的自我密封，因此通过形成在间隙L中的铝或合金层消除了脊部的形成和来自于工作量规的金属损失。
由于本发明，当实施组合式轧制挤出过程时，金属回流损失降低，该过程的能耗降低，挤出半成品的质量和均质性提高，因此改善了性能。
所述方法和装置的具体实现的示例
作为所述装置的实际使用的示例，给出了在实验工业线LPA6上进行的连续铸造坯料的变形的示例。在直径1,510mm的旋转模具中进行铸造，其中获得了截面为40×37mm的连续铸造坯料。在CREP单元上进行连续的组合式轧制挤出，其中冷却辊直径为428mm，辊的转速为3至12rpm。熔融温度为750℃，旋转模具出口处的铸造坯料的温度为520℃；将经过温度稳定装置之后处在量规入口处的铸造坯料的温度保持在380℃至420℃的范围内。使用耐热Al-Zr合金，该Al-Zr合金含有如下wt％：0.1的硅；0.25的铁；0.28的锆；其余为铝。通过压模进行挤出，其中挤出速率μ为5.2至16.8，之后对挤出棒进行冷却和卷绕。获得了体积为6t的Al-Zr合金的9.5mm盘条的实验批次。从挤出棒切割出用于拉伸强度和导电率测试的样品；基于测试结果估计它们的最终拉伸强度σ、相对延伸率δ和特定导电率。对所获得线圈进行热退火。在热退火之后，拿取样品进行拉伸强度和导电率测试。表1中给出了挤出棒和盘条样品的测试结果。
Figure BDA0001957613870000091
将挤出棒的热处理线圈进一步向下牵拉到直径为3.50mm的丝线。丝线牵拉没有滑移地在拉丝机上进行。直径为3.50mm的牵拉速度为7.21m/s。使用润滑和冷却流体对牵拉压模进行润滑。牵拉序列如下：
9.8-8.0-6.92-5.93-5.04-4.32-3.71-3.50。
表2中给出了直径为3.50mm的丝线的测试结果。
Figure BDA0001957613870000092
在牵拉之后，选择15个直径为3.50mm的丝线样品进行热稳定性测试。在实验炉中以230℃、280℃和400℃的温度对丝线样品进行1小时热处理。在热处理之后，对样品进行空气冷却。
表3中给出了热处理丝线的机械特性和导电率的测试结果。
Figure BDA0001957613870000093
因而，测试结果表明，通过所提出的用于组合式轧制挤出的方法获得的由Al-Zr合金盘条制成的丝线满足国际标准IEC 62004的AT1、AT3和AT4型的要求。

Claims (10)

1.一种用于组合式轧制挤出金属或合金的方法，该方法包括如下阶段：
使铸造坯料结晶；
将具有预设温度的铸造坯料供送到由两个辊形成的工作量规内，在该工作量规内进行坯料轧制，然后将所述铸造坯料供送至压模，通过该压模进行坯料挤出；
获得预制好的挤出产品；其中
在将所述铸造坯料供送到所述工作量规内之前，通过附加地进行加热或冷却来调整所述铸造坯料的温度；
以相对于挤出轴线成角度或平行于所述挤出轴线的方式将所述铸造坯料供送到所述工作量规内；
当所述铸造坯料被供送到所述工作量规内时，通过将所述铸造坯料穿过形成在所述辊的表面和所述压模的表面之间的间隙挤出而在所述辊的所述表面上产生金属或合金的包覆层。
2.根据权利要求1所述的方法，根据该方法获得延伸率为5.2至16.8的预制的长挤出产品。
3.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，以与模具的水平轴线平行的方式进行金属到所述模具内的浇铸。
4.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，在将所述铸造坯料供送到所述辊的表面上之前将所述铸造坯料的温度维持在380℃到420℃的范围内。
5.根据权利要求4所述的方法，根据该方法，在将所述铸造坯料供送到所述辊的表面上之前将所述铸造坯料的温度优选维持在400℃到420℃的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，如果所述铸造坯料的温度低于设定温度，则对所述铸造坯料进行感应加热。
7.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，如果所述铸造坯料的温度高于期望温度，则通过向所述铸造坯料的表面供应一些冷却剂来冷却所述铸造坯料。
8.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，相对于所述挤出轴线以0度到20度的角度将所述铸造坯料供送到所述辊的表面上。
9.根据权利要求8所述的方法，根据该方法，相对于所述挤出轴线以10度到20度的角度将所述铸造坯料供送到所述辊的表面上。
10.根据权利要求1所述的方法，根据该方法，所使用的金属为铝，并且所使用的金属合金为铝合金。
CN201780046286.9A 2016-05-31 2017-04-17 组合式轧制挤出方法以及用于执行该方法的装置 Active CN109496170B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121617A RU2639203C2 (ru) 2016-05-31 2016-05-31 Способ совмещенного непрерывного литья, прокатки и прессования металлической заготовки и устройство для его реализации
RU2016121617 2016-05-31
PCT/RU2017/000239 WO2017209647A1 (ru) 2016-05-31 2017-04-17 Способ совмещенной прокатки и прессования и устройство для его реализации

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109496170A CN109496170A (zh) 2019-03-19
CN109496170B true CN109496170B (zh) 2021-02-26

Family

ID=60478891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046286.9A Active CN109496170B (zh) 2016-05-31 2017-04-17 组合式轧制挤出方法以及用于执行该方法的装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11554398B2 (zh)
EP (1) EP3466563A4 (zh)
JP (1) JP6831399B2 (zh)
CN (1) CN109496170B (zh)
RU (1) RU2639203C2 (zh)
WO (1) WO2017209647A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689460C1 (ru) * 2018-12-24 2019-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Установка для непрерывного литья, прокатки, прессования и волочения сварочной проволоки и лигатурных прутков из цветных металлов и сплавов

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5456066A (en) * 1977-10-13 1979-05-04 Hitachi Cable Ltd Continuous working method for raw material
JPS55139113A (en) * 1979-04-16 1980-10-30 Furukawa Electric Co Ltd:The Continuous casting and extruding apparatus of small capacity
JPS63313635A (ja) * 1987-06-16 1988-12-21 Mitsubishi Alum Co Ltd 熱交換器用高強度Ａｌ管材の製造法
JPH0710415B2 (ja) * 1989-11-28 1995-02-08 東海ゴム工業株式会社 アルミ製穴開き袋ナットの製造方法
JP3276151B2 (ja) * 1994-04-04 2002-04-22 新日本製鐵株式会社 双ロール式連続鋳造法
RU2100136C1 (ru) * 1995-12-19 1997-12-27 Сидельников Сергей Борисович Установка для непрерывного литья и прессования металла
WO1999032239A1 (en) * 1997-12-19 1999-07-01 Technalum Research, Inc. Process and apparatus for the production of cold rolled profiles from continuously cast rod
CN100425719C (zh) * 2003-04-07 2008-10-15 社团法人日本航空宇宙工业会 耐腐蚀性优良的高强度铝合金挤压材料及其制造方法
US20070272681A1 (en) * 2004-02-12 2007-11-29 Showa Denkjo K.K. Clad Material, Method for Manufacturing Said Clad Material, and Apparatus for Manufacturing Said Clad Material
JP4735986B2 (ja) * 2004-06-30 2011-07-27 住友電気工業株式会社 マグネシウム合金材の製造方法
JPWO2007069465A1 (ja) * 2005-12-12 2009-05-21 コニカミノルタオプト株式会社 光学フィルム、その製造方法及び該光学フィルムを用いた画像表示装置
IT1400003B1 (it) 2010-05-18 2013-05-09 Danieli Off Mecc Dispositivo di colata continua e relativo procedimento
IT1404286B1 (it) 2011-01-24 2013-11-15 Danieli Off Mecc Procedimento di laminazione per nastri e relativa linea di laminazione
RU2457914C1 (ru) * 2011-01-31 2012-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов
RU2519078C1 (ru) 2012-10-11 2014-06-10 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "НаноМет" Способ совмещенного литья, прокатки и прессования и устройство для его реализации
RU2630106C2 (ru) * 2013-03-08 2017-09-05 Смс Груп Гмбх Способ изготовления металлической полосы посредством непрерывной разливки и прокатки
RU2559615C1 (ru) * 2013-04-09 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования катанки
PT2883973T (pt) * 2013-12-11 2019-08-02 Constellium Valais Sa Ag Ltd Processo de fabrico para obtenção de produtos extrudidos de alta resistência fabricados a partir de ligas de alumínio 6xxx
CN103789599B (zh) * 2014-01-28 2016-01-06 中广核工程有限公司 连续铸轧制备B4C/Al中子吸收材料板材的方法
CN204208893U (zh) * 2014-03-04 2015-03-18 天津景州不锈钢制品有限公司 一种冷轧设备的成型轧辊
EP3943628A4 (en) * 2019-03-18 2022-12-14 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha ALUMINUM ALLOY FOIL, LAMINATE, METHOD OF PRODUCTION OF ALUMINUM ALLOY FOIL AND METHOD OF PRODUCTION OF A LAMINATE
JP7414453B2 (ja) * 2019-10-08 2024-01-16 株式会社Uacj アルミニウム合金材及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3466563A4 (en) 2019-10-30
US11554398B2 (en) 2023-01-17
CN109496170A (zh) 2019-03-19
JP6831399B2 (ja) 2021-02-17
WO2017209647A1 (ru) 2017-12-07
EP3466563A1 (en) 2019-04-10
JP2019523710A (ja) 2019-08-29
RU2016121617A (ru) 2017-12-05
US20190247903A1 (en) 2019-08-15
RU2639203C2 (ru) 2017-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3892398B1 (en) Method of continuous casting and rolling aluminium alloy and aluminum alloy intermediate product
RU2252088C2 (ru) Способ получения горячекатаной магниевой ленты
CN102471859B (zh) 卷材及其制造方法
CN104087882B (zh) 一种千米级强立方织构镍钨合金基带的制备方法
RU2537629C2 (ru) Способ и устройство для изготовления металлической полосы бесслитковой прокаткой
EP2803423B1 (en) Copper tube for the construction industry and process for preparing it
RU2335376C1 (ru) Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования профилей
US4962808A (en) Method of producing a steel strip having a thickness of less than 10 mm
CN109496170B (zh) 组合式轧制挤出方法以及用于执行该方法的装置
US3702629A (en) Method for the continuous hot shaping of copper bars
US5058410A (en) Method and apparatus fo producing thin wire, rod, tube, and profiles, from steels and alloys with low deformability, particularly hardenable steels
US20160101464A1 (en) Method and apparatus for producing steel intermediate products
RU2457914C1 (ru) Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов
RU73245U1 (ru) Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов
TWI760106B (zh) 鎂合金薄帶捲的生產方法
CN109576616A (zh) 一种铝合金管材尺寸回弹控制方法
KR101018178B1 (ko) 선재 제조방법
CN107921497B (zh) 轧制方法和设备
RU2689460C1 (ru) Установка для непрерывного литья, прокатки, прессования и волочения сварочной проволоки и лигатурных прутков из цветных металлов и сплавов
WO1999032239A1 (en) Process and apparatus for the production of cold rolled profiles from continuously cast rod
RU145114U1 (ru) Установка для непрерывного литья, прокатки, прессования и волочения цветных металлов и сплавов
RU2769966C1 (ru) Способ производства профиля из бронзы
CN111922081B (zh) 一种异型镁合金型材连续铸轧与轧制短流程制备方法
RU2038913C1 (ru) Способ совмещенной непрерывной разливки и деформации металлов и устройство для его осуществления
JPS5994510A (ja) 熱間圧延機用ロ−ル

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant