[發明專利]一種用于鈦/鋼復合板筒體卷制的加熱裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202010528566.7
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111589907A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 楊宗輝;高昊;岳頌華;陸李和
• 申請（專利權）人: 南京工程學院;南京昊揚化工裝備有限公司
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00;B21D5/14;B21C51/00;B21D37/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 楊文文

本發明公開了一種用于鈦/鋼復合板筒體卷制的加熱裝置及其使用方法，加熱裝置設置在卷板機的進料端，在鈦/鋼復合板筒體卷制過程中，對鈦/鋼復合板的鋼層單面加熱，加熱裝置包括感應加熱器和隨動架，感應加熱器和隨動架均為柔性板狀結構，感應加熱器附于鈦/鋼復合板的鋼層一側，隨動架附于鈦/鋼復合板的鈦層一側，感應加熱器和隨動架分別設置有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均連接溫控器，溫控器根據傳感器獲取的溫度數據控制感應加熱器的加熱功率。該裝置解決了鈦/鋼復合板筒體難以進行溫卷或熱卷的技術難題，并且大幅度提高筒體卷制的生產效率。

技術領域

本發明屬于材料成形技術領域，具體涉及一種用于鈦/鋼復合板筒體卷制的加熱裝置及其使用方法。

背景技術

鈦/鋼復合板是一種廣泛用于壓力容器制造的復合板材。鈦/鋼復合板所制造的壓力容器兼具了鈦制壓力容器耐腐蝕性能優異和鋼制壓力容器成本低的優點。但用鈦/鋼復合板制造壓力容器有很大的技術難度，其中，鈦/鋼復合板筒體卷制—鈦/鋼復合板壓力容器制造的關鍵環節—面臨的技術難題尤為突出。

目前，鈦/鋼復合板筒體卷制時基本上只能采用冷卷，但薄壁鈦/鋼復合板筒體冷卷時由于彈性恢復，筒體的圓柱度難以達到技術要求；而厚壁鈦/鋼復合板筒體冷卷時由于需要很大的下壓力，對設備要求很高，且存在筒體鋼層開裂危險。鋼制筒體冷卷遇到彈性恢復、開裂、卷制壓力過大的問題時，通常采用溫卷或熱卷來解決。溫卷或熱卷即把板料加熱至一定的溫度后再進行卷制，加熱方法主要采用爐中整體加熱。但鈦/鋼復合板壓力容器在筒體卷制時難以采用爐中整體加熱后再卷制，其主要原因在于鈦及鈦合金在較高溫度下很容易受到氣體污染。鈦及鈦合金在常溫下是穩定的，但隨著溫度的升高，鈦及鈦合金吸收空氣中氫、氧、氮的能力明顯提高，大約在250℃左右開始大量吸收氫，在400℃左右開始大量吸收氧，在600℃左右開始大量吸收氮，這些氣體被吸收后，將直接引起鈦及鈦合金脆化，機械性能尤其是沖擊韌性、塑性明顯下降。鈦及鈦合金在較高溫度下很容易受到氣體污染的缺點使得其加熱必須在真空或惰性氣體嚴格保護下才能進行。如果像鋼質板料一樣，鈦/鋼復合板也采用爐中整體加熱，即使保證了爐中加熱時的保護要求，但隨后的筒體卷制過程無法做到惰性氣體保護，更不可能在真空環境下卷制。因此，目前的鈦/鋼復合板壓力容器筒體基本均采用冷卷，但鈦/鋼復合板冷卷除了存在彈性恢復、開裂等共性問題外，還存在鈦層與鋼層之間發生剝離的問題和鈦層表面容易受到損傷的問題。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于鈦/鋼復合板筒體卷制的加熱裝置及其使用方法。即在筒體卷制過程中，通過對鈦/鋼復合板的鋼層單面加熱，使較厚的鋼層在卷制塑性變形前快速感應加熱至一定溫度，大大降低鈦/鋼復合板的變形抗力并提高塑性，進而克服鈦/鋼復合板筒體冷卷所帶來的一系列問題；同時，對鈦/鋼復合板鋼層的單面加熱避免了對鈦/鋼復合板鈦層的強烈熱作用，可控制筒體卷制過程中鈦層溫度不超過250℃，保證了鈦層在卷制過程中不被空氣污染。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：一種用于鈦/鋼復合板筒體卷制的加熱裝置，其特征在于：加熱裝置設置在卷板機的進料端，在鈦/鋼復合板筒體卷制過程中，對鈦/鋼復合板的鋼層單面加熱，所述加熱裝置包括感應加熱器和隨動架，所述感應加熱器和所述隨動架均為柔性板狀結構，所述感應加熱器附于鈦/鋼復合板的鋼層一側，所述隨動架附于鈦/鋼復合板的鈦層一側，所述感應加熱器上設置有第一溫度傳感器，用于監測所述鈦/鋼復合板的鋼層溫度，所述隨動架上設置有第二溫度傳感器，用于監測所述鈦/鋼復合板的鈦層溫度，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均連接溫控器，所述溫控器根據所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器獲取的溫度數據控制所述感應加熱器的加熱功率。