CN113210430A - 一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，属于轧制技术领域。该方法是分别在波纹辊和平辊的表面镀一层DLC薄膜，得到镀层波纹辊和镀层平辊，应用在金属板材轧制制备中。具体是将一块待轧制的金属板材表面清洗，或将数块待轧制的金属板材的待复合表面打磨，清洗，组坯，采用冷轧、或热轧/温轧方法将坯料送入轧辊为镀层波纹辊和镀层平辊的波纹辊轧机进行第一道次轧制，再采用冷轧、或热轧/温轧方法将得到的单层或复合波纹板送入轧辊为镀层平辊的平辊轧机进行第二道次轧制，最后将单层或复合金属板进行热处理、矫直等工序，制成金属板成品。本发明可提高金属板材的表面质量，减小金属板材的残余应力，改善板形翘曲程度。
Description
技术领域
本发明涉及轧制技术领域，具体涉及一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法。
背景技术
金属板材尤其是层状复合板材因其优异的综合性能而广泛应用于国民经济和工业生产当中。目前，金属板材的制备方法主要有轧制法、挤压法等，与其他方法相比，轧制法具有污染低、操作稳定且批量生产连续性好的优势，是应用最为广泛的制备方法之一。然而，在金属板材轧制过程中，轧辊表面可能存在不同程度的凸起及凹坑，这些凸起及凹坑在轧制过程中会复刻在金属板材表面，严重影响成品件的板形及表面质量。特别是在波纹辊轧制过程中，由于轧件受力及变形程度不均匀，金属板材的板形和表面质量更加引起人们的关注。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，包括以下步骤：
步骤1，准备一块待轧制的金属板材进行轧制，或准备数块待轧制的金属板材进行轧制复合；当选用一块待轧制的金属板材进行轧制时，将待轧制的金属板材表面清洗干净备用；当选用数块待轧制的金属板材进行轧制复合时，首先将数块金属板材的待复合表面进行打磨，使新鲜金属暴露，再将打磨过的数块金属板材表面清洗干净，最后将清洗干净的数块金属板材进行对合叠放，并绑定在一起，完成组坯；
步骤2，将波纹辊表面均匀地镀一层DLC薄膜(类金刚石镀膜(Diamond-likecarbon))，得到镀层波纹辊，同时确保不影响波纹辊辊形；
步骤3，将平辊表面均匀地镀一层DLC薄膜，得到镀层平辊，同时确保不影响平辊辊形；
步骤4，采用冷轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热后再送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，轧制后得到单层或复合波纹板；所述波纹辊轧机中所用波纹辊为步骤2中的镀层波纹辊，所用平辊为步骤3中的镀层平辊；其中，对一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热的温度和时间，是根据所用金属板材的金属特性按照传统热轧/温轧方法的工艺要求确定具体加热温度和时间；
步骤5，采用冷轧方法将步骤4中第一道次得到的单层或复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤4中第一道次得到的单层或复合波纹板加热后再送入平辊轧机进行第二道次轧制，轧制后得到单层或复合金属板；所述平辊轧机中所用平辊均为步骤3中的镀层平辊；其中，对步骤4得到的单层或复合波纹板加热的温度和时间，是根据所用金属板材的金属特性按照传统热轧/温轧方法的工艺要求确定具体加热温度和时间；
步骤6，将轧制得到的单层或复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
进一步，根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中数块待轧制的金属板材为两块或两块以上。
再进一步，根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中数块待轧制的金属板材中的每块板材厚度为1-6mm，轧制复合前数块金属板材的厚度相同或不同，材质相同或不同。
更进一步，所述步骤1中的清洗具体是使用无水乙醇进行清洗。
更进一步，所述步骤1中的打磨具体是使用钢刷进行打磨，使新鲜金属暴露。
更进一步，所述步骤1中的绑定具体是使用铆钉或铝丝将数块金属板材绑定在一起。
更进一步，所述步骤4中波纹辊轧机的上轧辊为镀层波纹辊，下轧辊为镀层平辊。
更进一步，所述步骤4中第一道次轧制的压下率大于30％。
更进一步，所述步骤5中第二道次轧制的压下率大于25％。
更进一步，所述金属板材为纯铁、不锈钢、碳钢、高强钢、钛、铜、镁、铝、钽、铌、钒、钼、钛合金、铜合金、镁合金、铝合金、钽合金、铌合金、钒合金或钼合金。
本发明的方法适用于两层或两层以上金属板材的轧制复合，也适用于单层金属板材的轧制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用在波纹辊和平辊表面均匀地镀一层DLC薄膜，可提高波纹辊和平辊的表面光洁度，同时镀层在轧制过程中起到固体润滑的作用，均有利于提高金属板材的表面质量。
2、本发明通过改善金属板材表层金属的流动性，可减小金属板材的残余应力，有效改善板形翘曲程度。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
图2是未镀层波纹辊的表面3D图像。
图3是镀层波纹辊的表面3D图像。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为1-2mm的铜合金板材、一块厚度为1-2mm的铝合金板材的待复合表面用钢刷打磨，使新鲜金属暴露；
步骤2，将步骤1中打磨过的金属板材表面用无水乙醇清洗；
步骤3，将步骤2中处理过的两块金属板材进行对合叠放，使用铆钉或铝丝将两块板材绑定在一起，完成组坯；
步骤4，采用JS650型号设备将波纹辊表面均匀地镀一层DLC薄膜，得到镀层波纹辊，同时确保不影响波纹辊辊形；DLC镀层厚度为2.5μm；
步骤5，采用JS650型号设备将平辊表面均匀地镀一层DLC薄膜，得到镀层平辊，同时确保不影响平辊辊形；DLC镀层厚度为2.5μm；
步骤6，将步骤3中组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制复合，其中铜合金面向波纹辊，并使得第一道次轧制压下率大于30％，轧制后得到复合波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为镀层波纹辊，下轧辊为镀层平辊；
步骤7，将步骤6中第一道次得到的复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％，轧制后得到复合金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为镀层平辊；
步骤8，将轧制得到的复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例2
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为3-4mm的不锈钢板材、一块厚度为3-4mm的钛合金板材的待复合表面用钢刷打磨，使新鲜金属暴露；
步骤2，将步骤1中打磨过的金属板材表面用无水乙醇清洗；
步骤3，将步骤2中处理过的两块金属板材进行对合叠放，使用铆钉或铝丝将两块板材绑定在一起，完成组坯；
步骤4，将步骤3中组好的坯料放入800℃-1000℃的真空加热炉中加热10-30分钟；
步骤5，将步骤4中加热后的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制复合，其中不锈钢面向波纹辊，并使得第一道次轧制压下率大于30％，轧制后得到复合波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为与实施例1相同的镀层波纹辊，下轧辊为与实施例1相同的镀层平辊；
步骤6，将步骤5中第一道次得到的复合波纹板放入800℃-1000℃的真空加热炉中加热10-30分钟；
步骤7，将步骤6中加热后的复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％，轧制后得到复合金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为与实施例1中相同的镀层平辊；
步骤8，将轧制得到的复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例3
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为1-2mm的镁合金板材、一块厚度为5-6mm的铝合金板材、一块厚度为1-2mm的镁合金板材的待复合表面用钢刷打磨，使新鲜金属暴露；
步骤2，将步骤1中打磨过的金属板材表面用无水乙醇清洗；
步骤3，将步骤2中处理过的三块金属板材按照镁/铝/镁的顺序进行对合叠放，使用铆钉或铝丝将三块板材绑定在一起，完成组坯；
步骤4，将步骤3中组好的坯料放入200℃-400℃的真空加热炉中加热10-30分钟；
步骤5，将步骤4中加热后的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制复合，其中镁合金面向波纹辊，并使得第一道次轧制压下率大于30％，轧制后得到复合波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为与实施例1相同的镀层波纹辊，下轧辊为与实施例1相同的镀层平辊；
步骤6，将步骤5中第一道次得到的复合波纹板放入200℃-400℃的真空加热炉中加热10-30分钟；
步骤7，将步骤6中加热后的复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％，轧制后得到复合金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为与实施例1中相同的镀层平辊；
步骤8，将轧制得到的复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例4
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为5-6mm的铝合金板材表面用无水乙醇清洗；
步骤2，将步骤1中清洗干净的铝合金板材送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，使得第一道次轧制压下率大于30％，轧制后得到波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为与实施例1相同的镀层波纹辊，下轧辊为与实施例1相同的镀层平辊；
步骤3，将步骤2中第一道次得到的波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％，轧制后得到金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为与实施例1中相同的镀层平辊；
步骤4，将轧制得到的金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
实施例5
如图1所示，一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，包括以下步骤：
步骤1，将一块厚度为3-4mm的铜合金板材表面用无水乙醇清洗；
步骤2，将步骤1中清洗干净的铜合金板材送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，使得第一道次轧制压下率大于30％，轧制后得到波纹板。所用波纹辊轧机的上轧辊为与实施例1相同的镀层波纹辊，下轧辊为与实施例1相同的镀层平辊；
步骤3，将步骤2中第一道次得到的波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，压下率大于25％，轧制后得到金属板。所用平辊轧机的上、下轧辊均为与实施例1中相同的镀层平辊；
步骤4，将轧制得到的金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
本发明的待轧制金属板材不限于上述实施例中的金属材料，还可以为纯铁、碳钢、高强钢、钛、铜、镁、铝、钽、铌、钒、钼、钽合金、铌合金、钒合金或钼合金中的任意一种或几种。
上述实施例中，待复合的金属板材的材料相同，或异种材料组合均可。实施例2-3中，步骤4和步骤6中的加热温度和时间根据选用的金属板材特性按照常规的热轧/温轧工艺进行确定。
从图2-3可以看出，镀层波纹辊与未镀层的波纹辊相比，其表面平整度更好，表面光洁度提高，有利于提高轧制金属板材的表面质量。
Claims (10)
1.一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，准备一块待轧制的金属板材进行轧制，或准备数块待轧制的金属板材进行轧制复合；当选用一块待轧制的金属板材进行轧制时，将待轧制的金属板材表面清洗干净备用；当选用数块待轧制的金属板材进行轧制复合时，首先将数块金属板材的待复合表面进行打磨，使新鲜金属暴露，再将打磨过的数块金属板材表面清洗干净，最后将清洗干净的数块金属板材进行对合叠放，并绑定在一起，完成组坯；
步骤2，将波纹辊表面均匀地镀一层DLC薄膜，得到镀层波纹辊，同时确保不影响波纹辊辊形；
步骤3，将平辊表面均匀地镀一层DLC薄膜，得到镀层平辊，同时确保不影响平辊辊形；
步骤4，采用冷轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤1中清洗干净待轧制的一块金属板材或数块金属板材组好的坯料加热后再送入波纹辊轧机进行第一道次轧制，轧制后得到单层或复合波纹板；所述波纹辊轧机中所用波纹辊为步骤2中的镀层波纹辊，所用平辊为步骤3中的镀层平辊；
步骤5，采用冷轧方法将步骤4中第一道次得到的单层或复合波纹板送入平辊轧机进行第二道次轧制，或采用热轧/温轧方法将步骤4中第一道次得到的单层或复合波纹板加热后再送入平辊轧机进行第二道次轧制，轧制后得到单层或复合金属板；所述平辊轧机中所用平辊均为步骤3中的镀层平辊；
步骤6，将轧制得到的单层或复合金属板进行热处理，矫直，切边，分段，制成金属板成品。
2.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中数块待轧制的金属板材为两块或两块以上。
3.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中数块待轧制的金属板材中的每块厚度为1-6mm，轧制复合前数块金属板材的厚度相同或不同，材质相同或不同。
4.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中的打磨具体是使用钢刷进行打磨，使新鲜金属暴露。
5.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中的清洗具体是使用无水乙醇进行清洗。
6.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤1中的绑定具体是使用铆钉或铝丝将数块金属板材绑定在一起。
7.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤4中波纹辊轧机的上轧辊为镀层波纹辊，下轧辊为镀层平辊。
8.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤4中第一道次轧制的压下率大于30％。
9.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述步骤5中第二道次轧制的压下率大于25％。
10.根据权利要求1所述的一种改善波纹辊轧制金属板材板形和表面质量的方法，其特征在于：所述金属板材为纯铁、不锈钢、碳钢、高强钢、钛、铜、镁、铝、钽、铌、钒、钼、钛合金、铜合金、镁合金、铝合金、钽合金、铌合金、钒合金或钼合金。
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