[發明專利]一種高延展性鎂合金板材快速加工方法及裝置

有效

• 申請號: 201310742901.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103706663A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 胡紅軍
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

技術領域

本發明涉及一種有色金屬塑性成形加工技術，高強韌性高延展性鎂合金或其它合金細晶材料的制備和板材的生產；尤其涉及一種高延展性鎂合金板材快速加工方法及裝置。

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背景技術

鎂合金是目前實際應用中最輕的金屬結構材料，具有密度小，強度高，阻尼性、切削加工性和鑄造性能好，優良的減振性、電磁屏蔽性以及易回收利用等一系列優點，被稱為“21世紀的綠色材料”。因此，越來越多的鎂合金產品已被用于汽車、通訊和航天、電子工業中。但是，作為一種新興材料，鎂的現有使用狀況遠遠沒有充分發揮它的潛在優勢，鎂合金在實際工業應用方面的發展遠不及鋁合金和鋼鐵工業，其規模只有鋁業的1/50，鋼鐵工業的1/160。

但是，由于鎂合金的密排六方結構使得它的塑性成形能力差，并且鎂合金的強度低，抗腐蝕性能差，在一定的程度上限制了鎂合金的廣泛應用，鎂合金薄板用于制造汽車車體組件之外板(如車門、罩蓋、護板、頂板等)，可大大減輕質量。軋制工藝流程如下：鑄錠銑面→鑄錠均勻化→加熱→開坯→板坯剪切→板坯加熱→粗軋→酸洗→加熱→中軋→中斷或下料→加熱→精軋→產品退火→精整→氧化上色→涂油包裝。鎂合金板材的軋制采用熱軋方式，必要時進行中間退火。并采用多道次、小壓下量工藝進行軋制。影響鎂合金軋制成形的因素主要有:溫度的下降快,軋制過程中的加工硬化,?基面織構,退火熱處理等，鎂合金的塑性較差，在變形量較大的軋制工藝中，軋制應分幾個道次完成，每道次的壓下量應控制在一定的范圍內，若一次變形量過大則會發生嚴重的裂邊，甚至無法軋制成形。軋制溫度過低時，鎂合金板材易產生高的應力集中，從而導致孿晶形核和切變變形；而軋制溫度過高時，晶粒容易長大而使板材的熱脆傾向增大。

鎂合金板材的高延展性對金屬材料的塑性加工具有重要意義，可提高加工效率和二次成形性能，是鎂合金塑性加工制品低成本加工的基礎。目前，通過細化晶粒來改善其微觀組織是一種有效的提高鎂合金材料成形能力的方法。本專利以加快鎂合金板材的速度，改善鎂合金微觀組織和織構，提高鎂合金塑性成形能力為目標，通過該方法可實現鎂合金板料的微觀組織結構與織構的控制，以及板料的快速加工成形，可利用坯料被切割產生的熱量進行軋制，可節約能源，對于發展低成本高效的輕合金加工新技術具有重要的意義。

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發明內容

針對現有鎂合金軋制技術的不足，本發明的主要目的在于加快加工成形速度，細化鎂合金微觀組織，并提高力學性能，節約能源，提供一種高性能鎂合金或其它輕合金板材快速加工方法及裝置。

一種高延展性鎂合金板材快速加工方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）設置能夠上、下移動和左、右移動的工作臺，鎂合金坯料被固定在工作臺上；在工作臺的旁邊，分別設置有位置固定或可移動的右側刀具，以及位置可移動或固定的左側刀具，右側刀具靠著坯料的右側面；在右側刀具的旁邊，配合設置有弧形導料通道；????????

（2）根據工藝要求，將鎂合金坯料放置在工作臺上，上、下移動工作臺或右側刀具，使鎂合金坯料的右上表面與右側刀具切削刃口的垂直距離發生變化，以根據工藝要求調整右側刀具對坯料的切割厚度d，d的范圍為5-100mm；坯料隨同工作臺向右以速度v移動，v為0.2-10m/s，被右側刀具切割，切割所得的切割板料沿弧形導料通道滑動，板料受到弧形導料通道的彎折作用，彎折后的板料自動進入設置在弧形導料通道后面的熱軋機，通過熱軋機的大軋輥和小軋輥，進行軋制；

在右側刀具切割加工時，左側刀具既可以以速度v向右運動，v為0.2-10?m/s，也可以固定不動；

（3）當右側刀具固定，固定在工作臺上坯料與工作臺一起向右運動，這樣右側刀具從右向左切割鎂合金坯料，距坯料的左側端面還有長度d的位置時，工作臺停止向右運動，右側刀具停止切割加工；調整左側刀具的位置，使其可以對坯料左端進行切割加工，調整好左側刀具位置使得切割厚度為d1，然后將其位置固定；

（4）上、下移動工作臺或左側刀具，使鎂合金坯料的左上表面與左側刀具切削刃口的垂直距離發生變化，以根據工藝要求調整左側刀具對坯料的切割厚度d1，d1為5-100mm；然后工作臺帶著坯料向左以速度v移動，v為0.2-10m/s；

左側刀具從左向右切割鎂合金坯料，距坯料的右側端面還有長度d1的位置時，d1為5-100mm，停止切割，并調整左側刀具位置；右側刀具的切割厚度d，與左側刀具的切割厚度d1可以相等，也可以不相等；