CN113441547B - 一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：S1、表面处理：准备镁合金板和铝合金板，对镁合金板和铝合金板的待复合面进行处理；S2、制坯：将处理后的镁合金板与铝合金板的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端绑定；S3、加热：将板材放入加热炉加热；S4、预制头部弯曲：将加热后的板材进行压制至头部弯曲；S5、轧制：将头部弯曲的板材进行波平连续轧制，得到镁/铝复合板；S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。本发明步骤简单、操作方便，制造成本低、生产效率高，可实现大规模批量生产。

Description

一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法
技术领域
本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法。
背景技术
镁/铝复合板兼具镁合金质轻、比强度高和铝合金耐腐蚀、价格低廉等优势，在航空航天和交通运输等领域得到非常广泛的应用。在现有技术中，传统轧制方法生产的镁/铝复合板存在一道次轧制后板材头部翘曲的缺点，这直接致使二道次平轧喂入困难，增加了镁/铝复合板轧制制备的难度，头部翘曲是一种不符合预设结构的质量问题，其会导致板材的整体质量下降，为攻克此难题，本发明提出了一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，本方法通过预制镁/铝复合板头部合理的弯曲角度进而改善板材翘曲，实现波平连续轧制。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法。
为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：
S1、表面处理：准备镁合金板和铝合金板，对镁合金板和铝合金板的待复合面进行处理；
S2、制坯：将处理后的镁合金板与铝合金板的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端绑定；
S3、加热：将板材放入加热炉加热；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材进行压制至头部弯曲；
S5、轧制：将头部弯曲的板材进行波平连续轧制，得到镁/铝复合板；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
进一步，所述步骤S1中，对镁合金板和铝合金板的待复合面进行处理的方法为：将镁合金板和铝合金板的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质，通过打磨待复合面可以增强镁/铝复合板在轧制过程中的结合强度。
更进一步，所述步骤S2中，将板材的两端绑定的方法为：将板材的两端用铝丝缠绕2～3圈，以固定板材。
再进一步，所述步骤S3中，加热炉的加热温度为360℃～400℃，加热炉的加热时间为20～30min，通过对板材的加热，促进板材的塑性变形，使其在之后的压制和轧制过程中易于变形且不易开裂。
再进一步，所述步骤S4中，将加热后的板材进行压制至头部弯曲的方法为：将加热后的板材取出放置在下模具上，使用压机进行压制，所述压机的下端与上模具的上端固定连接，所述下模具与上模具相匹配，且所述下模具的上表面的一部分为水平面，所述下模具的上表面的另一部分为与水平面呈170°～179°的倾斜面，所述放置在下模具上的板材的镁合金板面在上方，铝合金板面在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具的水平面上，其余部分放置于下模具的倾斜面上，所述压机对板材施加的压力为2000～2200N。
再进一步，所述步骤S5中，将头部弯曲的板材进行波平连续轧制，得到镁/铝复合板的方法为：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊和平辊组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板面朝向波纹辊，铝合金板面朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊与平辊的转速为1.5～2.0rad/s，所述一道次轧制的压下率为30％～35％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊组成的辊组进行二道次轧制，所述二道次轧制中两个平辊的转速为1.5～2.0rad/s，所述二道次轧制的压下率为25％～30％。由于铝合金板的塑性变形力大于镁合金板的塑性变形力，使镁合金板面朝向波纹辊，铝合金板面朝向平辊，一方面，可以使镁合金板塑性变形基本不变的前提下抑制铝合金板的塑性变形，使两板变形更为均匀；另一方面，通过波纹辊的作用可以增强板材的结合强度，提升板材品质。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明中镁/铝复合板在轧制过程中，通过预制镁/铝复合板头部合理的弯曲角度，进而改善板材头部翘曲的问题，便于进行二道次轧制及之后的加工；
2、本发明在预制镁/铝复合板头部合理的弯曲角度过程中，采用固定的上、下模具与压机进行压制，所述压机的下端与上模具的上端固定连接，所述下模具与上模具相匹配，为预制板材头部弯曲，节省了生产时间，提高了效率；
3、本发明步骤简单、操作方便，制造成本低、生产效率高，可实现大规模批量生产。
附图说明
图1为本发明预制板材头部弯曲的上、下模具与压机的压制示意图；
图2为本发明预制的头部弯曲板材的结构示意图；
图3为本发明预制的头部弯曲板材进行波平连续轧制的示意图；
图4为本发明轧制后复合板头部挠度随预制弯曲角度变化的趋势图；
图中：1-压机；2-上模具；3-下模具；4-镁合金板；5-铝合金板；6-波纹辊；7-平辊。
具体实施方式
实施例1
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
准备材料：镁合金板AZ31B，尺寸为140mm×100mm×3mm；铝合金板5052，尺寸为140mm×100mm×5mm；铝丝；打磨机；加热炉。
实施例1
如图1-3所示，一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：
S1、表面处理：准备尺寸为140mm×100mm×3mm、型号为AZ31B的镁合金板4和尺寸为140mm×100mm×5mm、型号为5052的铝合金板5，对镁合金板4和铝合金板5的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质；
S2、制坯：将处理后的镁合金板4与铝合金板5的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端用铝丝缠绕3圈，以固定板材；
S3、加热：将板材放入加热炉加热，所述加热炉的加热温度为360℃，加热炉的加热时间为20min；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材取出放置在下模具3上，使用压机1进行压制，所述压机1的下端与上模具2的上端固定连接，所述下模具3与上模具2相匹配，且所述下模具3的上表面的一部分为水平面，所述下模具3的上表面的另一部分为与水平面呈170°的倾斜面，所述放置在下模具3上的板材的镁合金板4在上方，铝合金板5在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具3的水平面上，其余部分放置于下模具3的倾斜面上，所述压机1对板材施加的压力为2000N；
S5、轧制：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊6和平辊7组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板4朝向波纹辊，铝合金板5朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊6与平辊7的转速为1.5rad/s，所述一道次轧制的压下率为30％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊7组成的辊组进行二道次轧制，所述二道次轧制中两个平辊7的转速为1.5rad/s，所述二道次轧制的压下率为25％，轧制后得到镁/铝复合板；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
实施例2
如图1-3所示，一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：
S1、表面处理：准备尺寸为140mm×100mm×3mm、型号为AZ31B的镁合金板4和尺寸为140mm×100mm×5mm、型号为5052的铝合金板5，对镁合金板4和铝合金板5的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质；
S2、制坯：将处理后的镁合金板4与铝合金板5的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端用铝丝缠绕2圈，以固定板材；
S3、加热：将板材放入加热炉加热，所述加热炉的加热温度为400℃，加热炉的加热时间为30min；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材取出放置在下模具3上，使用压机1进行压制，所述压机1的下端与上模具2的上端固定连接，所述下模具3与上模具2相匹配，且所述下模具3的上表面的一部分为水平面，所述下模具3的上表面的另一部分为与水平面呈179°的倾斜面，所述放置在下模具3上的板材的镁合金板4在上方，铝合金板5在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具3的水平面上，其余部分放置于下模具3的倾斜面上，所述压机1对板材施加的压力为2200N；
S5、轧制：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊6和平辊7组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板4朝向波纹辊，铝合金板5朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊6与平辊7的转速为2.0rad/s，所述一道次轧制的压下率为35％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊7组成的辊组进行二道次轧制，所述二道次轧制中两个平辊7的转速为2.0rad/s，所述二道次轧制的压下率为30％，轧制后得到镁/铝复合板；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
实施例3
如图1-3所示，一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：
S1、表面处理：准备尺寸为140mm×100mm×3mm、型号为AZ31B的镁合金板4和尺寸为140mm×100mm×5mm、型号为5052的铝合金板5，对镁合金板4和铝合金板5的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质；
S2、制坯：将处理后的镁合金板4与铝合金板5的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端用铝丝缠绕3圈，以固定板材；
S3、加热：将板材放入加热炉加热，所述加热炉的加热温度为380℃，加热炉的加热时间为25min；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材取出放置在下模具3上，使用压机1进行压制，所述压机1的下端与上模具2的上端固定连接，所述下模具3与上模具2相匹配，且所述下模具3的上表面的一部分为水平面，所述下模具3的上表面的另一部分为与水平面呈177°的倾斜面，所述放置在下模具3上的板材的镁合金板4在上方，铝合金板5在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具3的水平面上，其余部分放置于下模具3的倾斜面上，所述压机1对板材施加的压力为2100N；
S5、轧制：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊6和平辊7组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板4朝向波纹辊，铝合金板5朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊6与平辊7的转速为1.7rad/s，所述一道次轧制的压下率为33％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊7组成的辊组进行二道次轧制，所述二道次轧制中两个平辊7的转速为1.7rad/s，所述二道次轧制的压下率为27％，轧制后得到镁/铝复合板；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
实施例4
如图1-3所示，一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：
S1、表面处理：准备尺寸为140mm×100mm×3mm、型号为AZ31B的镁合金板4和尺寸为140mm×100mm×5mm、型号为5052的铝合金板5，对镁合金板4和铝合金板5的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质；
S2、制坯：将处理后的镁合金板4与铝合金板5的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端用铝丝缠绕3圈，以固定板材；
S3、加热：将板材放入加热炉加热，所述加热炉的加热温度为380℃，加热炉的加热时间为25min；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材取出放置在下模具3上，使用压机1进行压制，所述压机1的下端与上模具2的上端固定连接，所述下模具3与上模具2相匹配，且所述下模具3的上表面的一部分为水平面，所述下模具3的上表面的另一部分为与水平面呈175°的倾斜面，所述放置在下模具3上的板材的镁合金板4在上方，铝合金板5在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具3的水平面上，其余部分放置于下模具3的倾斜面上，所述压机1对板材施加的压力为2100N；
S5、轧制：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊6和平辊7组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板4朝向波纹辊，铝合金板5朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊6与平辊7的转速为1.7rad/s，所述一道次轧制的压下率为33％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊7组成的辊组进行二道次轧制，所述二道次轧制中两个平辊7的转速为1.7rad/s，所述二道次轧制的压下率为27％，轧制后得到镁/铝复合板；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
实施例5
如图1-3所示，一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，包括以下步骤：
S1、表面处理：准备尺寸为140mm×100mm×3mm、型号为AZ31B的镁合金板4和尺寸为140mm×100mm×5mm、型号为5052的铝合金板5，对镁合金板4和铝合金板5的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质；
S2、制坯：将处理后的镁合金板4与铝合金板5的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端用铝丝缠绕3圈，以固定板材；
S3、加热：将板材放入加热炉加热，所述加热炉的加热温度为380℃，加热炉的加热时间为25min；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材取出放置在下模具3上，使用压机1进行压制，所述压机1的下端与上模具2的上端固定连接，所述下模具3与上模具2相匹配，且所述下模具3的上表面的一部分为水平面，所述下模具3的上表面的另一部分为与水平面呈173°的倾斜面，所述放置在下模具3上的板材的镁合金板4在上方，铝合金板5在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具3的水平面上，其余部分放置于下模具3的倾斜面上，所述压机1对板材施加的压力为2100N；
S5、轧制：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊6和平辊7组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板4朝向波纹辊，铝合金板5朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊6与平辊7的转速为1.7rad/s，所述一道次轧制的压下率为33％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊7组成的辊组进行二道次轧制，所述二道次轧制中两个平辊7的转速为1.7rad/s，所述二道次轧制的压下率为27％，轧制后得到镁/铝复合板；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
实验表明：在实施例3、4、5中，保证板材尺寸、加热温度、加热时间、压机压力、辊转速不变的情况下，如图4所示，在预制头部弯曲角度为177°时，一道次轧制后板材的头部挠度最小，可以有效避免二道次轧制时板材喂入困难进而获得高质量的复合板，且工序简单、便于操作，是一种高效率的改善复合板板材波平连轧工艺的方法。
最后所应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。

Claims (4)

1.一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、表面处理：准备镁合金板和铝合金板，对镁合金板和铝合金板的待复合面进行处理；
S2、制坯：将处理后的镁合金板与铝合金板的待复合面对扣，并将对扣后的板材两端绑定；
S3、加热：将板材放入加热炉加热；
S4、预制头部弯曲：将加热后的板材进行压制至头部弯曲；具体步骤为：将加热后的板材进行压制至头部弯曲的方法为：将加热后的板材取出放置在下模具上，使用压机进行压制，所述压机的下端与上模具的上端固定连接，所述下模具与上模具相匹配，且所述下模具的上表面的一部分为水平面，所述下模具的上表面的另一部分为与水平面呈170°～179°的倾斜面，所述放置在下模具上的板材的镁合金板面在上方，铝合金板面在下方，所述板材的一端10mm处放置于下模具的水平面上，其余部分放置于下模具的倾斜面上，所述压机对板材施加的压力为2000N～2200N；
S5、轧制：将头部弯曲的板材进行波平连续轧制，得到镁/铝复合板；具体方法为：先将板材的头部弯曲端通过由波纹辊和平辊组成的辊组进行一道次轧制，所述板材的镁合金板面朝向波纹辊，铝合金板面朝向平辊，所述一道次轧制中波纹辊与平辊的转速为1.5～2.0rad/s，所述一道次轧制的压下率为30％～35％；一道次轧制后的板材通过由两个平辊组成的辊组进行二道次压制，所述二道次轧制中两个平辊的转速为1.5～2.0rad/s，所述二道次轧制的压下率为25％～30％；
S6、后处理：将轧制后的镁/铝复合板进行切边处理，得到完好的镁/铝复合板。
2.根据权利要求1所述的一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，其特征在于：所述步骤S1中，对镁合金板和铝合金板的待复合面进行处理的方法为：将镁合金板和铝合金板的待复合面用打磨机进行打磨，打磨至表面发亮、且无明显杂质。
3.根据权利要求1所述的一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，其特征在于：所述步骤S2中，将板材的两端绑定的方法为：将板材的两端用铝丝缠绕2～3圈，以固定板材。
4.根据权利要求1所述的一种头部预弯曲改善镁/铝复合板波平连续轧制的方法，其特征在于：所述步骤S3中，加热炉的加热温度为360℃～400℃，加热炉的加热时间为20～30min。
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