CN205020504U - 一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及有色金属压力加工机械领域，尤其涉及一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，包括轧机、上料辊道和出料辊道，上料辊道与出料辊道分布在轧机两侧，上料辊道与轧机之间依次设置有前液压剪、前辊道加热炉和前拉伸矫平机，出料辊道与轧机之间依次设置有后液压剪、后辊道加热炉和后拉伸矫平机；本实用新型采用块式法能一次加热快速把高强度铝合金板坯锭从10mm至60mm厚轧制到0.75mm至6mm厚度，其所得板材板型平直，表面光洁，且设备成本与工艺成本都较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及有色金属压力加工领域，尤其涉及一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列。
背景技术
高强度铝合金因强度较高、塑性强化剧烈、导热性良好等因素的影响，当热轧到10mm以下后轧制将逐渐变得困难，厚度在4mm后困难越来越大，特别是当厚度小于2mm以后更难实现轧制，热轧不仅散热很快，而且因相对变形较大而致使变形强化加剧，冷轧变形强化剧烈；若采用卷式法轧制，则不仅系统功率大，而且系统相当庞大复杂，国内目前所有的常规热轧机不能完成迅速轧薄任务。
当前我国能一次性把以7XXX系列为代表的高强度铝合金热轧制到10mm左右的厂家也只有西南铝、东北轻合金、南南铝等少数企业，当板料厚度减小到10mm及以下后，通常会遇到以下几大问题：a.散热速度随厚度的减薄越来越快，轧薄很难；b.板型随着厚度的减小越来越难控制，特别是厚度小于2mm时；c.国外一流的高强度铝合金薄板轧机价格昂贵；d.厚度越小生产成本大幅度提升。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，实现用块式法高效率低成本高质量的生产高强度铝合金薄板，并能快速轧制到1mm以下厚度，以解决背景技术中提出的厚度小于2mm以后更难实现轧制的技术问题。
为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，包括轧机1、上料辊道2和出料辊道3，上料辊道2和出料辊道3分布在轧机1两侧；
其特征在于：上料辊道2与轧机1之间依次设置有前液压剪4、前辊道加热炉5和前拉伸矫平机6，出料辊道3与轧机1之间依次设置有后液压剪7、后辊道加热炉8和后拉伸矫平机9。
作为进一步具体优化，所述上料辊道2、前液压剪4、前辊道加热炉5和前拉伸矫平机6分别与出料辊道3、后液压剪7、后辊道加热炉8和后拉伸矫平机9具有相同的结构，轧制运输方向可逆；采用该可逆轧制结构，可进行多道次来回轧制，在其来回轧制过程中不断调整辊缝间距，直至轧制成所需厚度。该结构能较好的提高轧制工作效率，保持轧件在轧制过程中降温速度较小并可保证轧件温度不低于最低轧制温度，且能有效的避免单向轧制所产生的间断性降温，能较好的实现一次性压制到较小厚度。
作为进一步具体优化，所述前辊道加热炉5和后辊道加热炉8内安装有耐高温辊道51，前辊道加热炉5和后辊道加热炉8内均安装有自动控温器52，自动控温器52的温度控制范围为20℃至550℃，耐高温辊道51速度与轧机1协同；自动控温器52可通过控制其炉内的加热功率使炉内温度稳定在所设定的温度上，能有效地防止轧件温度下降，在必要时还可以对轧件进行在线加热。
作为进一步具体优化，所述前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9均包含多个上压辊61与下压辊62，下压辊62高度固定或者微量可调，其微调范围为0mm至30mm，上压辊61相对下压辊62的高度可调，调整范围为0mm至120mm，上压辊61与下压辊间辊缝采用液压AGC或带位移测量的电动螺旋机构传动；通过液压AGC或电动螺旋机构的调整，辊缝能得到精确的控制；且具备该结构的前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9在对轧制过的板料进行矫平的同时又与轧机间形成拉伸张力，这种张力既有入口张力，也有出口张力，张应力大小可在1Mpa至9Mpa之间调整，通过分别调整前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9的速度与压下量可控制前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9与轧机之间的张力，从而实现块式法的带张力轧制。
作为进一步具体优化，所述前辊道加热炉5和后辊道加热炉8与轧机1之间的间距均为600mm至2500mm。
作为进一步具体优化，所述前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9与轧机1之间的间距为150mm至800mm。
作为进一步具体优化，所述前液压剪4均含有上剪刀41和下剪刀42，上剪刀41和下剪刀42均与液压推动装置传动连接，所述后液压剪7与前液压剪4结构相同。
作为进一步具体优化，所述轧机1为四辊可逆轧机，其轧制速度与上料辊道2、出料辊道3、前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9的速度相协调。
工作原理：本实用新型所述具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，使用时，先将前、后拉伸矫平机辊缝及轧机辊缝分别预调到目标辊缝，将前后辊道加热炉内空气加热并维持在290℃至400℃之间，准备好其他辅助条件(如乳化液)，再将已加热好的坯锭送到上料辊道上，启动轧制过程，坯锭在辊道的驱动下输送到前拉伸矫平机，然后依次经过前拉伸矫平机、轧机、后拉伸矫平机完成一个道次轧制工艺；从后拉伸矫平机出来的板料直接进入后加热辊道炉内停下；接着分别调整前后拉伸矫平机辊缝及轧机辊缝，逆向完成一个轧制道次，如此反复，直到将板料轧制到规定的厚度为止，必要时可以通过前后液压剪进行切头。
有益效果：本实用新型所述具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列的特点是：a.将带张力轧制与矫平结合为一个整体，通过控制前、后拉伸矫平机的压下量与速度，能够使板料在轧制过程中前后均带张力，且张边大小可以分别控制；b.辊道位于加热炉内，炉内温度可以控制，工艺过程中的板料能维持轧制温度下降速度很小，因而能把高强度的铝合金板料一次性轧制到较小的厚度；c.通过控制前后拉伸矫平机的压下量，既可控制张力，也可以控制板型；d该机列既可以轧制高强度铝合金，也可以用来轧制冷态下塑性较差的其他金属，如镁合金，钛合金等。
由于以上特点，本实用新型能一次加热后快速把高强度铝合金板坯锭从10mm至60mm厚轧制到0.75mm至6mm厚度，且所得板材板型平直，表面光洁，且还可通过控制前、后拉伸矫平机的速度及辊缝可以控制轧制张力及矫平效果；利用本机列还可进行T3、T8等处理，此外，本实用新型不仅轧制质量可靠，而且设备成本与工艺成本都较低。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型中轧机与上料辊道之间的局部结构示意图。
图中：1为轧机、2为上料辊道、3为出料辊道、4为前液压剪、5为前辊道加热炉、6为前拉伸矫平机、7为后液压剪、8为后辊道加热炉、9为后拉伸矫平机、41为上剪刀、42为下剪刀、51为耐高温辊道、52为自动控温器、61为上压辊、62为下压辊。
具体实施方式
下面参照附图进一步具体说明实现本实用新型的实施方式(如图1和图2)：
实施例一：一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，包括轧机1、上料辊道2和出料辊道3，上料辊道2和出料辊道3分布在轧机1两侧；上料辊道2与轧机1之间依次设置有前液压剪4、前辊道加热炉5和前拉伸矫平机6，出料辊道3与轧机1之间依次设置有后液压剪7、后辊道加热炉8和后拉伸矫平机9；所述上料辊道2、前液压剪4、前辊道加热炉5和前拉伸矫平机6分别与出料辊道3、后液压剪7、后辊道加热炉8和后拉伸矫平机9具有相同的结构，轧制运输方向可逆；所述前辊道加热炉5和后辊道加热炉8内安装有耐高温辊道51，前辊道加热炉5和后辊道加热炉8内均安装有自动控温器52，自动控温器52的温度控制范围为室温℃至550℃，耐高温辊道51速度与轧机1协同；所述前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9均包含多个上压辊61与下压辊62，下压辊62高度固定或者微量可调，其微调范围为0mm至30mm，上压辊61相对下压辊62的高度可调，调整范围为0mm至120mm，上压辊61采用液压AGC或电动带位移测量的螺旋机构传动；所述前液压剪4均含有上剪刀41和下剪刀42，上剪刀41和下剪刀42均与液压推动装置传动连接，所述后液压剪7与前液压剪4结构相同；采用该结构，前液压剪4的上剪刀41和下剪刀42能同时相对运动，实现对剪，较大地提高了剪切速度，能较好的减小剪切时对轧制板材产生阻力；所述轧机1为四辊可逆轧机，其轧制速度与上料辊道2、出料辊道3、前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9的速度相协调；所述前辊道加热炉5和后辊道加热炉8与轧机1轧辊中心之间的间距均为2000mm；所述前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9与轧机1轧辊中心之间的间距为600mm。
实施例二：与实施例一不同之处在于：所述前辊道加热炉5和后辊道加热炉8与轧机1轧辊中心之间的间距均为600mm；所述前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9与轧机1轧辊中心之间的间距为150mm。
实施例三：与实施例一不同之处在于：所述前辊道加热炉5和后辊道加热炉8与轧机1轧辊中心之间的间距均为2500mm；所述前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9与轧机1轧辊中心之间的间距为800mm。
通过对上述实施例一进行如下具体操作实验：
操作实验一：所述轧机1为上下对称的四辊可逆轧机，上部两辊体的尺寸分别为：支撑辊辊径500mm、宽度680mm和工作辊辊径为200mm、宽度为750mm，前后辊道加热炉分别长30m，辊道拉伸矫平机及上下压辊的辊径为50mm，轧制速度60m/min，通过伺服系统保持前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9的速度与轧制速度匹配，在板料厚度轧制到12mm时，开始施加张力与矫平力，张应力控制在2Mpa至4Mpa，7075铝合金规格采用800mm×630mm×60mm热轧板板坯，天燃气空气加热炉预先加热板坯至470±3℃后开轧，前后辊道加热炉内空气温度设定为350±10℃，道次压下量分别依次为60mm、56mm、50mm、44mm、38mm、34mm、28mm、22mm、18mm、14mm、10mm、7.5mm、6mm。
操作实验一的效果：一次性从60mm厚轧制到6mm，板型平直度好，总变形量近90％。
操作实验二：所述轧机1为上下对称的四辊可逆轧机，上部两辊体的尺寸分别为：支撑辊辊径500mm、宽度680mm和工作辊径为200mm、宽度为750mm，前后辊道加热炉分别长30m，辊道拉伸矫平机及上下压辊的辊径为50mm，轧制速度45m/min，保持前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9的速度与轧制速度匹配，在板料厚度轧制到12mm时，开始施加张力与矫平力，张应力控制在5Mpa至6Mpa，7075铝合金规格采用1000mm×680mm×30mm热轧板板坯，天燃气空气加热炉预先加热板坯至470±3℃后开轧，前后辊道加热炉内空气温度设定为350±10℃，道次压下量分别依次为30mm、25mm、19mm、15mm、11mm、7mm、4.5mm、2.5mm、1.5mm、1mm。
操作实验二的效果：一次性从30mm厚轧制到1mm，板型平直度好，总变形量约97％。
操作实验三：所述轧机1为上下对称的四辊可逆轧机，上部两辊体的尺寸分别为：支撑辊辊径500mm、宽度680mm和工作辊辊径为200mm、宽度为750mm，前后辊道加热炉分别长30m，辊道拉伸矫平机及上下压辊的辊径为50mm，轧制速度60m/min，保持前拉伸矫平机6和后拉伸矫平机9的速度与轧制速度匹配，在板料厚度轧制到12mm时，开始施加张力与矫平力，张力控制在5Mpa至7Mpa，7075铝合金板坯规格采用1000mm×680mm×20mm热轧板板坯，天燃气空气加热炉预先加热板坯至470±3℃后开轧，前后辊道加热炉内空气温度设定为330±10℃，道次压下量分别依次为20mm、16mm、11mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm、1.7mm、1.0mm、0.75mm。
操作实验三的效果：一次性从20mm厚轧制到0.75mm，板型平直度好，总变形量约96.3％。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，包括轧机(1)、上料辊道(2)和出料辊道(3)，上料辊道(2)和出料辊道(3)分布在轧机(1)两侧；其特征在于：上料辊道(2)与轧机(1)之间依次设置有前液压剪(4)、前辊道加热炉(5)和前拉伸矫平机(6)，出料辊道(3)与轧机(1)之间依次设置有后液压剪(7)、后辊道加热炉(8)和后拉伸矫平机(9)。
2.根据权利要求1所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述上料辊道(2)、前液压剪(4)、前辊道加热炉(5)和前拉伸矫平机(6)分别与出料辊道(3)、后液压剪(7)、后辊道加热炉(8)和后拉伸矫平机(9)具有相同的结构，轧制方向可逆。
3.根据权利要求1所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述前辊道加热炉(5)和后辊道加热炉(8)内安装有耐高温辊道(51)，前辊道加热炉(5)和后辊道加热炉(8)内安装有自动控温器(52)，自动控温器(52)的温度控制范围为20℃至550℃，耐高温辊道(51)速度与轧机(1)协同。
4.根据权利要求1所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述前拉伸矫平机(6)和后拉伸矫平机(9)均包含多个上压辊(61)与下压辊(62)，下压辊(62)高度固定或者微量可调，其微调范围为0mm至30mm，上压辊(61)相对下压辊(62)的高度可调，调整范围为0mm至120mm，上压辊(61)与下压辊(62)辊缝调整采用液压AGC或电动带位移测量的螺旋机构传动。
5.根据权利要求3所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述前辊道加热炉(5)和后辊道加热炉(8)与轧机(1)的轧辊中心之间的间距均为600mm至2500mm。
6.根据权利要求4所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述前拉伸矫平机(6)和后拉伸矫平机(9)与轧机(1)的轧辊中心之间的最小间距为150mm至800mm。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述前液压剪(4)均含有上剪刀(41)和下剪刀(42)，上剪刀(41)和下剪刀(42)均与液压推动装置传动连接，所述后液压剪(7)与前液压剪(4)结构相同。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的具有板型控制功能的高强度铝合金薄板热轧制机列，其特征在于：所述轧机(1)为四辊可逆轧机，其轧制速度与上料辊道(2)、出料辊道(3)、前拉伸矫平机(6)和后拉伸矫平机(9)的速度相协调。
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