[發(fā)明專利]一種雙層金屬復合極薄帶橫向振動軋制系統(tǒng)及制備方法

有效

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• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111389919B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 趙敬偉;王濤;馬麗楠;韓建超;劉元銘;任忠凱;黃慶學
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B21B13/02
• 分類號: B21B13/02;B21B1/38;B21B37/00;F15B11/17;F15B13/02
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

本發(fā)明屬于軋制技術領域，具體涉及一種雙層金屬復合極薄帶橫向振動軋制系統(tǒng)及制備方法。本發(fā)明針對金屬復合極薄帶軋制復合效果不佳、幾何精度低、板形質量差等問題，本發(fā)明包括一號軋輥、二號軋輥、一號液壓振動器、二號液壓振動器、一號液壓馬達、二號液壓馬達、單向閥、一號液壓泵、一號溢流閥、油箱、控制器、二號溢流閥、二號液壓泵、電磁換向閥、一號調速閥、二號調速閥，本發(fā)明軋輥橫向振動可使金屬極薄帶在復合軋制時承受橫向剪切力，軋件在縱向延伸的同時產(chǎn)生寬展，從而降低軋件的各向異性并顯著提高復合軋制成品件的復合強度。

技術領域

本發(fā)明屬于軋制技術領域，具體涉及一種雙層金屬復合極薄帶橫向振動軋制系統(tǒng)及制備方法。

背景技術

金屬復合材料是以一種金屬作為基體，利用復合技術與另一種或幾種物理、化學、力學性能不同的增強體金屬在界面上實現(xiàn)冶金結合而形成的復合材料的統(tǒng)稱。金屬復合材料在設計上綜合了各組元的優(yōu)點，彌補了各組元的不足，具有單一金屬或合金無法比擬的優(yōu)異綜合性能。

層狀結構為自然結構材料最基本、最廣泛的組成結構，通過分級調控與逐級優(yōu)化，層狀結構材料可顯示出非常獨特的強韌化匹配優(yōu)勢，具有優(yōu)異的力學性能。層狀金屬復合材料通過優(yōu)化疊層組成和結構來補償單層材料內在性能的不足，可獲得優(yōu)異的綜合性能，被廣泛應用于航空航天、交通運輸、基礎設施、電子通訊等領域。

在金屬極薄帶復合軋制過程中，由于軋制力大，軋輥易產(chǎn)生彈性變形。隨著軋件厚度的減小，軋制力將升高，并且由于軋件回彈現(xiàn)象的發(fā)生，顯著影響成品的幾何精度。特別是當極薄帶的厚度減小到一定范圍時，軋件覆蓋區(qū)之外的上下工作輥邊部易發(fā)生接觸，嚴重影響極薄帶軋制復合效果和成品件板形質量。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對金屬復合極薄帶軋制復合效果不佳、幾何精度低、板形質量差等問題，提供一種雙層金屬復合極薄帶橫向振動軋制系統(tǒng)及制備方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種雙層金屬復合極薄帶橫向振動軋制系統(tǒng)，包括一號軋輥、二號軋輥、一號液壓振動器、二號液壓振動器、一號液壓馬達、二號液壓馬達、單向閥、一號液壓泵、一號溢流閥、油箱、控制器、二號溢流閥、二號液壓泵、電磁換向閥、一號調速閥、二號調速閥。所述一號軋輥和二號軋輥為中部向外突出的柱體結構。所述油箱中的液壓油經(jīng)一號溢流閥被一號液壓泵抽出，所述一號溢流閥用于控制油液壓力，所述一號液壓泵抽出的液壓油通過管道經(jīng)單向閥分別進入一號液壓馬達和二號液壓馬達。所述油箱中的液壓油經(jīng)二號溢流閥被二號液壓泵抽出，所述二號溢流閥用于控制油液壓力，所述二號液壓泵抽出的液壓油通過設有電磁換向閥的管道分別經(jīng)一號調速閥和二號調速閥，并分別進入一號液壓振動器、二號液壓振動器。所述一號液壓馬達和二號液壓馬達通過聯(lián)軸器分別與一號軋輥和二號軋輥的一端連接，以便于驅動一號軋輥和二號軋輥的轉動。所述一號液壓振動器和二號液壓振動器通過聯(lián)軸器分別與一號軋輥和二號軋輥的另一端連接，以便于驅動一號軋輥和二號軋輥橫向振動。所述控制器通過電信號控制一號液壓馬達和二號液壓馬達的轉速、一號液壓振動器和二號液壓振動器的振動頻率、電磁換向閥的換向、通過一號調速閥和二號調速閥的流量，以便于控制整個系統(tǒng)的運動協(xié)調。所述一號液壓馬達、二號液壓馬達和一號液壓泵的出油口均與油箱連接，實現(xiàn)回油。所述一號液壓振動器、二號液壓振動器回油口與電磁換向閥連接，實現(xiàn)回油。液壓振動器和液壓馬達與控制器連接，對橫向振動頻率、振幅、馬達驅動軋輥轉速進行監(jiān)控與設定。

進一步，所述一號軋輥和二號軋輥均由高強度、高硬度、高楊氏模量的碳化鎢硬質合金制成。采用硬質合金可減少軋輥在軋制時產(chǎn)生的彈性及彎曲變形，避免軋件覆蓋區(qū)之外的軋輥邊部發(fā)生接觸。

再進一步，所述一號軋輥和二號軋輥中部均有向外凸出的臺階平面，所述臺階平面通過弧面與兩端圓柱體輥身平面連接，所述臺階平面高度h＝0.5～2mm，所述圓柱體軋輥直徑D＝20～40mm，所述一號軋輥和二號軋輥的輥身長度L＝25～50mm。一號軋輥和二號軋輥的臺階高度保持相同，臺階平面與輥身的過渡性連接避免軋制時產(chǎn)生的應力集中對臺階構成損壞。