[發明專利]鎂合金板材溫軋軋輥在線加熱裝置和加熱方法

無效

• 申請號: 201310177426.X
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103240275A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 錢小磊;王國強;劉義;谷軼文;張遠清;張玉新;王勇澎;李學飛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21B27/10
• 分類號: B21B27/10
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明屬于板材溫軋設備技術領域，具體涉及一種用于鎂合金板材溫軋軋輥的在線加熱裝置和加熱方法。

背景技術

鎂合金是一種現代輕質結構金屬材料，具有密度小、比強度和比剛度高的特點，以及優良的電磁屏蔽性、阻尼減震性和機械加工性，在航空航天、汽車和電子產品等領域有廣闊的應用前景。中國是鎂資源大國，儲量和原鎂出口量均居世界首位，但具有高附加值的鎂合金板材和型材的生產技術落后。目前，大多數鎂合金制品采用鑄造尤其是壓鑄工藝成形，變形鎂合金板材的軋制技術尚不成熟，限制了鎂合金的應用范圍。

鎂合金板材溫軋技術的難點之一是軋制溫度范圍較窄，如果不能保持軋輥表面的溫度，鎂板將迅速冷卻而使得塑性變差，導致軋制出的工件表面裂紋和邊裂增多，無法獲得理想的組織和力學性能。因此，軋制前和軋制過程中一般要加熱軋輥。

現有的一種方法是利用燃燒熱源對軋輥表面進行直接加熱，達到目標溫度后撤掉熱源，再進行軋制。由于軋輥不斷散熱，不同坯料與軋輥之間，甚至同一塊坯料的不同位置與軋輥之間的接觸溫差均不同，軋制板材的組織均勻性受到影響；而且由于每隔一段時間就要停止軋制，再加熱軋輥，軋制效率低。

中國專利CN1745920A、CN101249512A分別公開了一種鎂合金板材軋輥輥心加熱裝置，二者均采用輥心內置加熱棒和輥外設置控溫箱的方式來保持軋制過程中軋輥的表面溫度。由于空心軋輥的剛度低于實心軋輥，軋輥內孔表面的砂眼、氣孔容易在下壓力的作用下誘發應力集中，可靠性差；而且軋輥內孔的尺寸有限，加熱效率不高。

中國專利CN202238896U公開了一種軋輥預熱裝置，其特點是將軋輥外圍的電阻絲在軸向方向上劃分為若干分段，采用若干個測溫儀檢測軋輥各分段表面的溫度。然而，采用這種裝置加熱后還需要換輥，工作效率不高；而且由于軋制過程中軋輥表面的溫度無法得到控制，因而難以保證產品的質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種鎂合金板材溫軋軋輥在線加熱裝置和加熱方法，在不改變現有軋輥結構和無需換輥的基礎上，保證軋制過程中軋輥表面的溫度，以獲得具有優良組織和力學性能的鎂合金軋制板材。本發明適用于兩輥及多輥鎂合金板材溫軋軋機，下面以四輥軋機為例進行介紹，其中四輥包括兩根支撐輥和兩根工作輥，對工作輥加熱分為預熱和正常加熱兩個階段。

為解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案實現：

一種鎂合金板材溫軋軋輥在線加熱裝置，主要由加熱爐1、定位裝置2和溫控模塊3組成，所述的加熱爐1通過定位裝置2固定在軋機機架上，溫控模塊3檢測加熱爐1的內部溫度，并實時調控加熱功率；

所述的加熱爐1中的加熱爐主體10固定在加熱爐固定盤20上，加熱爐固定盤20固定在軋機機架上，定位裝置2中的升降桿旋轉盤21與加熱爐固定盤20之間固定連接，上滑蓋升降桿22和下滑蓋升降桿23分別與相應的滑塊固連并嵌入升降桿旋轉盤21的滑槽212中，加熱爐上滑蓋11和加熱爐下滑蓋12的表面安裝有支座，分別與上滑蓋升降桿22和下滑蓋升降桿23固定連接；加熱爐1中的端部隔熱罩13上開有鋪設熱電偶通道38的通孔，上工作輥42的兩側分別安裝板料入口側熱電偶36和板料出口側熱電偶37，與板料入口側加熱元件34、板料出口側加熱元件35一起連接溫控單元30。下工作輥43的加熱裝置的結構同理。

所述的加熱爐1由加熱爐主體10、加熱爐上滑蓋11、加熱爐下滑蓋12和端部隔熱罩13組成，密封為一個整體，其中加熱爐主體10、加熱爐上滑蓋11和加熱爐下滑蓋12從外到內的結構形式均為“爐殼—保溫層—爐襯”。

在預熱階段，所述的四根軋輥中的每兩根相鄰軋輥之間均預留出一定的距離，所述的上工作輥42即可在加熱爐1構成的密閉空間內實現預熱，在預熱過程中上工作輥42保持低速勻速轉動。在密閉空間中加熱可以提高加熱效率，勻速轉動可使上工作輥42受熱均勻。下工作輥43同理。

圖2為正常加熱階段軋輥與加熱裝置的整體示意圖，所述的加熱爐主體10、端部隔熱罩13、加熱爐固定盤20和升降桿旋轉盤21均是左右對開式結構，當加熱裝置工作時，左右兩側的對稱結構被組合起來，因而該加熱裝置不受軋輥兩端軸承的干涉，便于對已安裝完畢的軋輥直接進行密封、加熱，同時，左右對開式的爐體結構便于對加熱爐1和溫控模塊3中發生故障的零件進行檢修。

在鎂合金板材溫軋階段，所述的上滑蓋升降桿22和下滑蓋升降桿23旋轉至升降桿旋轉盤21上各自所在滑槽的另一端，加熱爐上滑蓋11和加熱爐下滑蓋12移至加熱爐主體10的中部，為軋制設備正常工作和板料運動留出空間。下工作輥43同理。