CN117943398B - 铁镍基合金扁形丝温轧方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种铁镍基合金扁形丝温轧方法，包括以下步骤：1)根据待生产的扁形丝厚度、宽度计算用于轧制扁形丝的圆丝直径，该圆丝为铁镍基合金圆丝；2)根据圆丝直径与待生产的扁形丝厚度的比值关系确定轧制道次；3)根据轧制道次所需轧制的扁形丝厚度调整上轧辊、下轧辊之间的间距；4)根据圆丝的直径、弹性模量，以及屈服强度计算弯曲矫直机构的辊距、辊径；5)设置电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构各矫直辊的线速度；6)通入保护气体，并设置电磁加热轧辊机构各轧辊的外辊筒温度为350～550℃，丝材温度为400～600℃；7)启动铁镍基合金扁形丝温轧装置对铁镍基合金丝材进行轧制，得到铁镍基合金扁形丝。
Description
技术领域
本发明涉及合金丝材加工领域，具体涉及一种铁镍基合金扁形丝温轧方法及装置。
背景技术
近年来，随着工艺技术的不断进步和重大装备的更新换代，航空、航天、核能等领域对扁形丝的需求逐步由传统的碳钢材料转变为不锈钢、低合金钢、或者高弹性、高强度的合金，例如铁镍基合金。
但是，随着铁镍基合金中添加的强化元素越来越多，铁镍基合金的成分越来越复杂，导致其材料形变硬化指数高、冷变形抗力大，铁镍基合金冷变形加工困难，变形量有限，不能充分发挥铁镍基合金的材料性能，冷轧加工已经不再适用于铁镍基合金扁形丝的生产。
虽然可以通过热轧技术生产铁镍基合金扁形丝，但是采用热轧技术生产铁镍基合金扁形丝仍然存在下列问题：
①丝材热轧需要对丝材进行加热。现有的丝材加热采用电接触加热技术，不但设备昂贵，而且难以控制其丝材的加热效果，常常会因为加热端子与丝材接触不良，导致丝材长度方向温度不均匀，从而导致轧制出的丝材尺寸不符合要求；
②丝材热轧需要对轧辊进行冷却降温，避免轧辊温度过高。目前，采用的是在轧辊内部设置水循环冷却管道，同时对轧辊的外表面喷水进行冷却降温。但是，在轧辊内部设置的水循环冷却管道系统结构复杂，对技术的要求较高，而且朝轧辊的外表面喷射的水液容易飞溅到丝材上，影响丝材力学性能的均匀性；
③丝材热轧过程中，热轧温度＞600℃，易导致铁镍沉淀强化型合金γ'或γ”强化相析出，导致热轧工艺的后续工序实施困难；
④丝材在热轧过程中经过轧辊轧制后形成的铁镍基合金扁形丝容易变形，生产出的丝材结构尺寸波动大、通条性差、直线度差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种铁镍基合金扁形丝温轧方法及装置，使丝材在形成扁形丝的过程中的轧制温度低于铁镍基沉淀强化型合金的强化相析出温区范围(＞600℃)，将轧制温度保持在400～600℃范围内，以降低合金材料强度，增加塑性，从而解决铁镍基沉淀强化型合金的形变硬化指数高、冷变形抗力大的轧制成型难题。
本发明的目的是采用下述方案实现的：
一种铁镍基合金扁形丝温轧方法，包括以下步骤：
1)根据待生产的扁形丝厚度、宽度计算用于轧制扁形丝的圆丝直径，该圆丝为铁镍基合金圆丝；
2)根据圆丝直径与待生产的扁形丝厚度的比值关系确定轧制道次；
3)根据轧制道次所需轧制的扁形丝厚度调整上轧辊、下轧辊之间的间距；
4)根据圆丝的直径、弹性模量，以及屈服强度计算弯曲矫直机构的辊距、辊径；
5)设置电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构各矫直辊的线速度；
6)通入保护气体，并设置电磁加热轧辊机构各轧辊的外辊筒温度为350～550℃，丝材温度为400～600℃；
7)启动铁镍基合金扁形丝温轧装置对铁镍基合金圆丝进行轧制，得到铁镍基合金扁形丝。
优选地，所述用于轧制扁形丝的圆丝直径的公式如下：
式中，d为用于轧制扁形丝的圆丝直径，π为圆周率，h为待生产的扁形丝厚度，b为待生产的扁形丝宽度，m为修正系数。
优选地，所述轧制道次按照下列方式确定：
2-1)若扁形丝厚度：圆丝直径≥2:3，则扁形丝一次轧制成型；
2-2)若扁形丝厚度：圆丝直径＜2:3，则扁形丝两次轧制成型：第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度。
优选地，所述计算弯曲矫直机构的辊距、辊径按照下列公式进行计算：
D＝(0.7～0.95)·t
式中，t为辊距，D为辊径，E为圆丝的弹性模量，σs为圆丝的屈服强度，d为未经轧制的圆丝直径。
优选地，所述电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构各轧辊的线速度满足下列公式：
V2＝V1+(0.02～0.06)V1
式中，V2为丝材张力矫直机构各轧辊的线速度，V1为电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度。
本发明中，用于上述铁镍基合金扁形丝温轧方法的装置，包括一密封箱体，该密封箱体前壁设置进丝口，后壁设置出丝口，所述进丝口、出丝口位于同一高度，所述密封箱体前、后侧分别设有导丝装置，所述密封箱体壁上设置保护气的进气口、出气口；
所述密封箱体内的前、后两侧均设有用于与丝材电连接的导电刷，两导电刷均与可调电压源电连接，用于对丝材加热；
两导电刷之间从前到后依次设置第一弯曲矫直机构、第二弯曲矫直机构、电磁加热轧辊机构、丝材张力矫直机构。
优选地，所述电磁加热轧辊机构包括上轧辊、下轧辊，所述上轧辊上方设有第一线速度传感器，该第一线速度传感器与控制上轧辊转动的动力装置连接，用于将上轧辊的线速度反馈给动力装置，控制丝材的轧制速度。
优选地，所述丝材张力矫直机构包括上矫直辊、下矫直辊，所述上矫直辊的上方设有第二线速度传感器，该第二线速度传感器与控制上矫直辊转动的动力装置连接，用于将上矫直辊的线速度反馈给动力装置，控制丝材的轧制速度。
优选地，所述第一弯曲矫直机构包括上下两排水平矫直辊，两排水平矫直辊呈交错布置；
所述第二弯曲矫直机构包括左右两排垂直矫直辊，两排垂直矫直辊呈交错布置。
优选地，所述密封箱体内设有多个用于测量丝材温度的热电偶，各热电偶的信号输出端均通过一丝材温控设备与导电刷的可调电压源连接，用于控制两导电刷之间的电压，调整导电刷对丝材的加热温度。
本发明的优点在于以下几点：
1)本发明采用的电磁感应加热辊，与传统导热油加热辊，或者电热片加热辊相比，不但具有能耗低、寿命长的优点，还能够将轧辊温度更加稳定、精确的控制在400～600℃范围内，以保证铁镍基合金扁形丝的顺利成型；
2)本发明采用温轧工艺增强了丝材的塑性，避免了铁镍沉淀强化型合金γ'或γ”强化相析出，不会导致后续的加工工序难以使扁形丝成型的问题；
3)现有技术在铁镍基合金扁形丝的轧制过程中没有对轧制后的丝材进行矫直处理，丝材经过轧辊轧制后容易变形，导致扁形丝成品的结构尺寸较差，而且单一的弯曲矫直工序容易造成铁镍基合金扁形丝的形状产生不可回复性的扭转、弯曲和破坏；
本发明针对不同材料确定矫直辊距、辊径，采用中温耦合矫直(即轧前中温弯曲矫直和轧后中温张力矫直)，保证了弯曲矫直的效果，同时对轧后丝材进行二次张力矫直，保障了轧制出的成品丝材具有较高的平直度和直线度。
名词解释：
扁形丝：异形丝的一种，异形丝是指横截面非圆形的金属丝。扁形丝通常是由圆丝轧制后形成的异形丝，这种异形丝形似带状，其横截面近似圆角矩形，也叫做扁线，或者扁丝。
温轧：在回复温度以上，再结晶温度以下的温度范围内进行的轧制过程。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中各弯曲矫直机构的辊距示意图；
图4为本发明中矫直辊的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种铁镍基合金扁形丝温轧方法，包括以下步骤：
1)根据待生产的扁形丝厚度、宽度计算用于轧制扁形丝的圆丝直径，该圆丝为铁镍基合金圆丝，该铁镍基合金圆丝直径按照下列公式计算：
式中，d为用于轧制扁形丝的圆丝直径，π为圆周率，h为待生产的扁形丝厚度，b为待生产的扁形丝宽度，m为修正系数，m的取值范围为1.35～1.42，m为经验值。
2)根据圆丝直径与待生产的扁形丝厚度的比值关系确定轧制道次：
2-1)若扁形丝厚度：圆丝直径≥2:3，则扁形丝一次轧制成型；
2-2)若扁形丝厚度：圆丝直径＜2:3，则扁形丝两次轧制成型：第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度。
3)根据轧制道次所需轧制的扁形丝厚度调整电磁加热轧辊机构上轧辊、下轧辊的间距；
4)根据圆丝的直径、弹性模量，以及屈服强度按照下列公式计算弯曲矫直机构的辊距、辊径：
D＝(0.7～0.95)·t
式中，t为辊距，即同一排的两根矫直辊的中心距，如图3所示；D为辊径，E为圆丝的弹性模量，σs为圆丝的屈服强度，d为未经轧制的圆丝直径。
若当前轧制道次为第二道次，则需要将公式中的圆丝直径d替换为第一道次轧制后的扁丝厚度h，再按照上述公式计算第二道次中弯曲矫直机构的辊距、辊径。
5)按照下列公式设置电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构各矫直辊的线速度：
V2＝V1+(0.02～0.06)V1
式中，V2为丝材张力矫直机构各轧辊的线速度，V1为电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度。
6)取丝材8的一端设置在送线架1上，使丝材8的另一端依次穿过进丝口24、第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7、电磁加热轧辊机构23、丝材张力矫直机构11，最后由出丝口25穿出密封箱体6，布置在收线架13上，且丝材8与各轧辊的轧制面接触，将保护气源通过输气管道与进气口相连，由进气口2通入保护气体，在密封箱体6内形成丝材8的保护气氛，并设置电磁加热轧辊机构各轧辊的外辊筒温度为350～550℃，丝材温度为400～600℃；
7)启动铁镍基合金扁形丝温轧装置对铁镍基合金圆丝进行轧制，得到铁镍基合金扁形丝。
如图2所示，用于上述铁镍基合金扁形丝温轧方法的装置，包括一密封箱体6，该密封箱体6前壁设置进丝口24，后壁设置出丝口25，所述进丝口24、出丝口25位于同一高度，所述密封箱体6的进丝口24、出丝口25均设有丝材冷却装置。
所述密封箱体6前、后侧分别设有导丝装置，所述导丝装置包括送线架1、收线架13，所述送线架1设置在密封箱体6的进丝口24一侧，所述收线架13设置在密封箱体6的出丝口25一侧。
所述密封箱体6壁上设置保护气的进气口2、出气口12，用于提供丝材8的保护气氛；
所述密封箱体6内的前、后两侧均设有用于与丝材8电连接的导电刷3，两导电刷3均与可调电压源电连接，用于对丝材8加热；
所述密封箱体6内设有多个用于测量丝材8温度的热电偶4，各热电偶4的信号输出端均通过一丝材温控设备与导电刷3的可调电压源连接，用于控制两导电刷3之间的电压，调整导电刷3对丝材8的加热温度。
两导电刷3之间从前到后依次设置第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7、电磁加热轧辊机构23、丝材张力矫直机构11。
所述第一弯曲矫直机构5包括上下两排水平矫直辊17，两排水平矫直辊17呈交错布置，所述水平矫直辊17的轴线与水平面平行；
所述第二弯曲矫直机构7包括左右两排垂直矫直辊，两排垂直矫直辊呈交错布置，所述垂直矫直辊的轴线均与水平面垂直；
所述第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7的各排矫直辊数量为5、或7、或9、或11。所述第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7各矫直辊均周向设置凹槽18，如图4所示，以方便丝材8定位矫直，防止丝材8在温轧过程中脱离矫直辊。
所述电磁加热轧辊机构23包括上轧辊9、下轧辊10，所述上轧辊9上方设有第一线速度传感器19，该第一线速度传感器19与控制上轧辊9转动的动力装置连接，用于将上轧辊9的线速度反馈给动力装置，控制丝材8的轧制速度。
所述丝材张力矫直机构11包括上矫直辊21、下矫直辊22，所述上矫直辊21的上方设有第二线速度传感器20，该第二线速度传感器20与控制上矫直辊21转动的动力装置连接，用于将上矫直辊21的线速度反馈给动力装置，控制丝材8的轧制速度。
采用上述铁镍基合金扁形丝温轧方法以及装置作实施例如下：
实施例1
圆丝材质为GH2132合金，待生产的扁形丝宽度为6.02mm，厚度为0.78mm；
1)根据待生产的扁形丝厚度、宽度计算用于轧制扁形丝的圆丝直径，该圆丝为铁镍基合金圆丝，该铁镍基合金圆丝直径按照下列公式计算：
式中，d为用于轧制扁形丝的圆丝直径，π为圆周率，h为待生产的扁形丝厚度，b为待生产的扁形丝宽度，m为修正系数，m的取值范围为1.35～1.42，m为经验值。
本实施例中，待生产的扁形丝宽度为6.02mm，厚度为0.78mm，修正系数m＝1.35，圆周率π＝3.14，计算得到用于轧制扁形丝的圆丝直径为3.21mm；
2)根据圆丝直径与待生产的扁形丝厚度的比值关系确定轧制道次：
2-1)若扁形丝厚度：圆丝直径≥2:3，则扁形丝一次轧制成型；
2-2)若扁形丝厚度：圆丝直径＜2:3，则扁形丝两次轧制成型：第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度。
本实施例中，待生产的扁形丝厚度为0.78mm，圆丝直径为3.21mm，0.78mm：3.21mm＜2:3，故本实施例待生产的扁形丝需两次轧制成型：
①第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，即经过第一轧制道次后的扁形丝厚度为2.14mm；
②再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度，即经过第二轧制道次后的扁形丝厚度为0.78mm；
3)根据本道次所需轧制的扁形丝厚度调整电磁加热轧辊机构23上轧辊9、下轧辊10之间的间距，即在第一轧制道次中需将电磁加热轧辊机构23上轧辊9、下轧辊10之间的间距调整为2.14mm，第二轧制道次需将电磁加热轧辊机构23上轧辊9、下轧辊10之间的间距调整为0.78mm；
4)本实施例中，所述第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7的各排矫直辊数量均为5个，根据圆丝的直径、弹性模量，以及屈服强度按照下列公式计算弯曲矫直机构的辊距、辊径：
D＝(0.7～0.95)·t
式中，t为辊距，即同一排的两根矫直辊的中心距，如图3所示；D为辊径，E为圆丝的弹性模量，σs为圆丝的屈服强度，d为未经轧制的圆丝直径。
若当前轧制道次为第二道次，则需要将公式中的圆丝直径d替换为第一道次轧制后的扁丝厚度h，再按照上述公式计算第二道次中弯曲矫直机构的辊距、辊径。
查阅《中国航空材料手册》获得GH2132合金在400℃时的弹性模量E为152GPa，屈服强度σs为674MPa，经计算可知：
①第一轧制道次：由于是矫直圆丝，第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7均参与轧制，且第一、第二弯曲矫直机构的参数相同，设置如下：辊距t＝20.73mm，辊径D＝(0.70～0.95)×20.73mm＝14.51～19.69mm，即第一轧制道次中第一、第二弯曲矫直机构的辊径D的取值范围均为14.51～19.69mm，本实施例第一轧制道次中的第一、第二弯曲矫直机构的辊径D均为14.51mm；
②第二轧制道次：由于是矫直扁形丝，第二弯曲矫直机构7无需启动参与轧制，第一弯曲矫直机构5的参数设置如下：辊距t＝13.82mm，辊径D＝(0.70～0.95)×13.82mm＝9.67～13.13mm，即第二轧制道次中第一弯曲矫直机构5的辊径D的取值范围为9.67～13.13mm，本实施例第二轧制道次中第一弯曲矫直机构5的辊径D为9.67mm；
5)根据本道次所需轧制的扁形丝厚度按照下列公式设置电磁加热轧辊机构23各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构11各矫直辊的线速度；
V2＝V1+(0.02～0.06)V1
式中，V2为丝材张力矫直机构11各轧辊的线速度，V1为电磁加热轧辊机构23各轧辊的线速度。
本实施例中，设置V1＝15m/min，V2＝(15+0.02×15)＝15.3m/min，且设置收线架13的收线速度V3＝15.3m/min；
6)取丝材8的一端设置在送线架1上，使丝材8的另一端依次穿过进丝口24、第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7、电磁加热轧辊机构23、丝材张力矫直机构11，最后由出丝口25穿出密封箱体6，布置在收线架13上，且丝材8与各轧辊的轧制面接触；
7)由进气口2通入常温惰性气体“氩气”，在密封箱体6内形成丝材8的保护气氛；
8)设置电磁加热轧辊机构23各轧辊的外辊筒温度为350℃，丝材8温度为400℃；
9)启动铁镍基合金扁形丝温轧装置对丝材8进行第一次轧制后，再按照第二轧制道次的参数设置进行第二次轧制，最终轧制出符合要求的扁形丝。
经测量，本实施例生产出的扁形丝宽度为(6.02±0.05)mm，厚度为(0.78±0.02)mm，精度极高。
实施例2
圆丝材质为GH4169合金，待生产的扁形丝宽度为4.24mm，厚度为0.62mm；
1)根据待生产的扁形丝厚度、宽度计算用于轧制扁形丝的圆丝直径，该圆丝为铁镍基合金圆丝，该铁镍基合金圆丝直径按照下列公式计算：
式中，d为用于轧制扁形丝的圆丝直径，π为圆周率，h为待生产的扁形丝厚度，b为待生产的扁形丝宽度，m为修正系数，m的取值范围为1.35～1.42，m为经验值。
本实施例中，待生产的扁形丝宽度为4.24mm，厚度为0.62mm，修正系数m＝1.42，圆周率π＝3.14，计算得到用于轧制扁形丝的圆丝直径为2.18mm；
2)根据圆丝直径与待生产的扁形丝厚度的比值关系确定轧制道次：
2-1)若扁形丝厚度：圆丝直径≥2:3，则扁形丝一次轧制成型；
2-2)若扁形丝厚度：圆丝直径＜2:3，则扁形丝两次轧制成型：第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度。
本实施例中，待生产的扁形丝厚度为0.62mm，圆丝直径为2.18mm，0.62mm：2.18mm＜2:3，故本实施例待生产的扁形丝需两次轧制成型：
①第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，即经过第一轧制道次后的扁形丝厚度为1.45mm；
②再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度，即经过第二轧制道次后的扁形丝厚度为0.62mm；
3)根据本道次所需轧制的扁形丝厚度调整电磁加热轧辊机构23上轧辊9、下轧辊10之间的间距，即在第一轧制道次中需将电磁加热轧辊机构23上轧辊9、下轧辊10之间的间距调整为1.45mm，第二轧制道次需将电磁加热轧辊机构23上轧辊9、下轧辊10之间的间距调整为0.62mm；
4)本实施例中，所述第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7的各排矫直辊数量均为5个，根据圆丝的直径、弹性模量，以及屈服强度按照下列公式计算弯曲矫直机构的辊距、辊径：
D＝(0.7～0.95)·t
式中，t为辊距，即同一排的两根矫直辊的中心距，如图3所示；D为辊径，E为圆丝的弹性模量，σs为圆丝的屈服强度，d为未经轧制的圆丝直径。
若当前轧制道次为第二道次，则需要将公式中的圆丝直径d替换为第一道次轧制后的扁丝厚度h，再按照上述公式计算第二道次中弯曲矫直机构的辊距、辊径。
查阅《中国航空材料手册》获得GH4169合金在600℃时的弹性模量E为150GPa，屈服强度σs为1000MPa，经计算可知：
①第一轧制道次：由于是矫直圆丝，第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7均参与轧制，且第一、第二弯曲矫直机构的参数相同，设置如下：辊距t＝11.48mm，辊径D＝(0.70～0.95)×11.48mm＝8.04～10.91mm，即第一轧制道次中第一、第二弯曲矫直机构的辊径D的取值范围均为8.04～10.91mm，本实施例第一轧制道次中的第一、第二弯曲矫直机构的辊径D均为10.91mm；
②第二轧制道次：由于是矫直扁形丝，第二弯曲矫直机构7无需启动参与轧制，第一弯曲矫直机构5的参数设置如下：辊距t＝7.64mm，辊径D＝(0.70～0.95)×7.64mm＝5.35～7.25mm，即第二轧制道次中第一弯曲矫直机构5的辊径D的取值范围为5.35～7.25mm，本实施例第二轧制道次中第一弯曲矫直机构5的辊径D为7.25mm；
5)根据本道次所需轧制的扁形丝厚度按照下列公式设置电磁加热轧辊机构23各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构11各矫直辊的线速度：
V2＝V1+(0.02～0.06)V1
式中，V2为丝材张力矫直机构11各轧辊的线速度，V1为电磁加热轧辊机构23各轧辊的线速度；
本实施例中，设置V1＝18m/min，V2＝18+0.02×18＝18.36m/min，且设置收线架13的收线速度V3＝18.36m/min；
6)取丝材8的一端设置在送线架1上，使丝材8的另一端依次穿过进丝口24、第一弯曲矫直机构5、第二弯曲矫直机构7、电磁加热轧辊机构23、丝材张力矫直机构11，最后由出丝口25穿出密封箱体6，布置在收线架13上，且丝材8与各轧辊的轧制面接触；
7)由进气口2通入常温惰性气体“氩气”，在密封箱体6内形成丝材8的保护气氛；
8)设置电磁加热轧辊机构23各轧辊的外辊筒温度为550℃，丝材8温度为600℃；
9)启动铁镍基合金扁形丝温轧装置对丝材8进行第一次轧制后，再按照第二轧制道次的参数设置进行第二次轧制，最终轧制出符合要求的扁形丝。
经测量，本实施例生产出的GH4169合金扁形丝宽度为(4.24±0.04)mm，厚度为(0.62±0.02)mm，精度极高。
注意，上述实施例中，所述可调电压源的输出电压范围为0～220V，所述导电刷3设置在支撑架15上，与丝材8接触；
所述密封箱体6采用不锈钢材质，需要密封的部位用橡胶密封，且密封箱体6外壁设有观察窗，用于工作人员穿丝，或观察丝材加工情况，进气口2、出气口12可以根据需求设置多个，进丝口24、出丝口25也采用密封圈进行密封处理，只允许丝材8进出密封箱体6。
所述丝材冷却装置包括第一冷却装置16、第二冷却装置14，均通过水冷对丝材8降温，以防止丝材8过热。所述上轧辊9、上矫直辊21均为活动轧辊，所述下轧辊10、下矫直辊22均为固定轧辊，所述活动轧辊、固定轧辊分别可转动地支承在对应的上、下轧辊座上，通过传动机构与动力装置连接，且下轧辊座固定在密封箱体6内部，上轧辊座与下轧辊座上下相对设置，与轧辊座升降装置连接，通过控制轧辊座升降装置调整活动轧辊与固定轧辊的间距。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铁镍基合金扁形丝温轧方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）根据待生产的扁形丝厚度、宽度计算用于轧制扁形丝的圆丝直径，该圆丝为铁镍基合金圆丝；
2）根据圆丝直径与待生产的扁形丝厚度的比值关系确定轧制道次；
3）根据轧制道次所需轧制的扁形丝厚度调整上轧辊、下轧辊之间的间距；
4）根据圆丝的直径、弹性模量，以及屈服强度计算弯曲矫直机构的辊距、辊径；
5）设置电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构各矫直辊的线速度；
6）通入保护气体，并设置电磁加热轧辊机构各轧辊的外辊筒温度为350～550℃，丝材温度为400～600℃；
7）启动铁镍基合金扁形丝温轧装置对铁镍基合金圆丝进行轧制，得到铁镍基合金扁形丝。
2.根据权利要求1所述的铁镍基合金扁形丝温轧方法，其特征在于，所述用于轧制扁形丝的圆丝直径的公式如下：
式中，为用于轧制扁形丝的圆丝直径，为圆周率，为待生产的扁形丝厚度，为
待生产的扁形丝宽度，为修正系数。
3.根据权利要求1所述的铁镍基合金扁形丝温轧方法，其特征在于，所述轧制道次按照下列方式确定：
2-1）若扁形丝厚度：圆丝直径≥2:3，则扁形丝一次轧制成型；
2-2）若扁形丝厚度：圆丝直径＜2:3，则扁形丝两次轧制成型：第一轧制道次中将用于轧制扁形丝的圆丝轧制成厚度为圆丝直径的三分之二的扁形丝，再在第二轧制道次中将扁形丝的厚度轧制成待生产的扁形丝厚度。
4.根据权利要求1所述的铁镍基合金扁形丝温轧方法，其特征在于，所述计算弯曲矫直机构的辊距、辊径按照下列公式进行计算：
式中，t为辊距，D为辊径，E为圆丝的弹性模量，为圆丝的屈服强度，d为未经轧制的
圆丝直径。
5.根据权利要求1所述的铁镍基合金扁形丝温轧方法，其特征在于，所述电磁加热轧辊机构各轧辊的线速度，以及丝材张力矫直机构各轧辊的线速度满足下列公式：
式中，为丝材张力矫直机构各轧辊的线速度，为电磁加热轧辊机构各轧辊的
线速度。
6.一种用于如权利要求1所述铁镍基合金扁形丝温轧方法的铁镍基合金扁形丝温轧装置，其特征在于，包括一密封箱体（6），该密封箱体（6）前壁设置进丝口（24），后壁设置出丝口（25），所述进丝口（24）、出丝口（25）位于同一高度，所述密封箱体（6）前、后侧分别设有导丝装置，所述密封箱体（6）壁上设置保护气的进气口（2）、出气口（12）；
所述密封箱体（6）内的前、后两侧均设有用于与丝材（8）电连接的导电刷（3），两导电刷（3）均与可调电压源电连接，用于对丝材（8）加热；
两导电刷（3）之间从前到后依次设置第一弯曲矫直机构（5）、第二弯曲矫直机构（7）、电磁加热轧辊机构（23）、丝材张力矫直机构（11）。
7.根据权利要求6所述的铁镍基合金扁形丝温轧装置，其特征在于，所述电磁加热轧辊机构（23）包括上轧辊（9）、下轧辊（10），所述上轧辊（9）上方设有第一线速度传感器（19），该第一线速度传感器（19）与控制上轧辊（9）转动的动力装置连接，用于将上轧辊（9）的线速度反馈给动力装置，控制丝材（8）的轧制速度。
8.根据权利要求6所述的铁镍基合金扁形丝温轧装置，其特征在于，所述丝材张力矫直机构（11）包括上矫直辊（21）、下矫直辊（22），所述上矫直辊（21）的上方设有第二线速度传感器（20），该第二线速度传感器（20）与控制上矫直辊（21）转动的动力装置连接，用于将上矫直辊（21）的线速度反馈给动力装置，控制丝材（8）的轧制速度。
9.根据权利要求6所述的铁镍基合金扁形丝温轧装置，其特征在于，所述第一弯曲矫直机构（5）包括上下两排水平矫直辊（17），两排水平矫直辊（17）呈交错布置；
所述第二弯曲矫直机构（7）包括左右两排垂直矫直辊，两排垂直矫直辊呈交错布置。
10.根据权利要求6所述的铁镍基合金扁形丝温轧装置，其特征在于，所述密封箱体（6）内设有多个用于测量丝材（8）温度的热电偶（4），各热电偶（4）的信号输出端均通过一丝材温控设备与导电刷（3）的可调电压源连接，用于控制两导电刷（3）之间的电压，调整导电刷（3）对丝材（8）的加热温度。
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