[發(fā)明專利]一種軋制極薄帶時(shí)消除邊部裂紋的展直止裂方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111607907.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN114273423A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋孟;陳旭陽;曹學(xué)云;黃貞益;劉相華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21B1/40
• 分類號(hào): B21B1/40;B21B37/28
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 金貝貝

本發(fā)明公開了一種軋制極薄帶時(shí)消除邊部裂紋的展直止裂方法，屬于金屬材料加工領(lǐng)域。本發(fā)明的特點(diǎn)是將極薄帶軋制過程分為三個(gè)階段：大壓下量粗軋、小壓下量板形調(diào)控軋制過程、邊部裂紋展直和裂紋消除軋制過程。在邊部裂紋展直過程，利用多段變階曲線凸度工作輥，結(jié)合邊部負(fù)輥縫軋制方法，使極薄帶邊部在三向壓應(yīng)力作用下，極薄帶邊部裂紋在軋制過程中能逐漸得到展直。該發(fā)明可有效去除極薄帶軋制過程中的邊部裂紋缺陷，去掉了切邊過程，可大幅提升軋制過程的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的成材率，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種軋制極薄帶時(shí)消除邊部裂紋的展直止裂方法。

背景技術(shù)

金屬極薄帶也稱箔材，不同的國家、不同行業(yè)對(duì)不同種類箔材的規(guī)定也不盡相同。中國規(guī)定的銅、鋼、鎳等金屬箔材的最大厚度為0.05mm，而美國規(guī)定的精密合金箔的最大厚度為0.127mm。

箔材的用途非常廣泛，比如不銹鋼及合金箔主要用于航空航天、精密儀表等部門的零部件；而制作微型高頻脈沖變壓器鐵芯一般采用鐵鎳軟磁合金箔材；鈦合金箔一般用于航天飛機(jī)的防熱瓦；哈氏合金不銹鋼箔可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的隔片和長尺寸高溫超導(dǎo)電纜；銅箔可用于電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。高質(zhì)量的箔材是一個(gè)國家微成形、微制造能力的重要標(biāo)志之一。

但金屬極薄帶在軋制過程中，由于累計(jì)變形量較大，軋件邊部往往產(chǎn)生較為嚴(yán)重的裂紋缺陷，如果不及時(shí)消除，容易發(fā)生斷帶事故，嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。目前，多數(shù)企業(yè)主要采用切邊剪，將邊部裂紋及有可能發(fā)展為裂紋的缺陷區(qū)域(如微裂紋)剪切去除。但上述工藝雖然對(duì)切邊后軋制時(shí)的邊裂有一定的抑制作用，但對(duì)切邊前的軋制道次出現(xiàn)邊裂沒有作用，仍不能完全避免斷帶。而且切邊會(huì)降低極薄帶的成材率，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)檢索，申請(qǐng)?zhí)?015105140667的申請(qǐng)案公開了一種異速比可在線調(diào)節(jié)的金屬極薄帶負(fù)輥縫軋制方法，在人機(jī)界面上對(duì)上、下工作輥速度進(jìn)行相同初始值設(shè)定，對(duì)異速比調(diào)節(jié)步長進(jìn)行設(shè)定；對(duì)軋件施加初始張力和初始預(yù)壓緊力；同步啟動(dòng)上、下工作輥；待軋制速度穩(wěn)定后，在線增大軋件的初始張力，使初始張力增大至設(shè)定張力；在線壓下輥縫，直到軋制力達(dá)到穩(wěn)定軋制設(shè)定范圍，開始目標(biāo)軋制力下的負(fù)輥縫同步軋制；軋制結(jié)束前，根據(jù)軋制道次選擇在線增大或減小上工作輥速度使異速比等于1；在線抬起輥縫，減小軋制力至停機(jī)前設(shè)定范圍，在線減小設(shè)定張力至初始張力；在軋件厚區(qū)同步停止上、下工作輥，實(shí)現(xiàn)停機(jī)前設(shè)定范圍軋制力及初始張力下的軋件厚區(qū)同步停機(jī)；重復(fù)上述步驟，直至軋件減薄至目標(biāo)厚度。但實(shí)踐中該申請(qǐng)案仍難以克服上述提到的極薄帶邊裂問題。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前極薄帶加工中容易出現(xiàn)邊裂問題的現(xiàn)狀，擬提供一種軋制極薄帶時(shí)消除邊部裂紋的展直止裂方法，能夠在不需要切邊的前提下，利用軋制工藝，將極薄帶邊部裂紋展直，有效消除極薄帶軋制過程中的邊部裂紋缺陷，提高極薄帶的成材率，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種軋制極薄帶時(shí)消除邊部裂紋的展直止裂方法，包括：

S1、大壓下量粗軋：經(jīng)5～15道次冷軋，將軋件厚度減薄至0.1mm～0.15mm；

S2、小壓下量板形調(diào)整軋制：經(jīng)1～4道次小壓下量軋制，每道次壓下量為5～15％，將軋件軋至厚度為0.09～0.075mm；

S3、邊部裂紋展直軋制：調(diào)整軋輥輥縫至輥端壓靠，壓緊軋件邊部，將軋件進(jìn)一步減薄至0.03～0.01mm；利用邊部負(fù)輥縫軋制方法，使軋件邊部受三向壓應(yīng)力，使由于超大變形導(dǎo)致的邊部裂紋在軋制過程中在三向壓應(yīng)力作用下，由于金屬橫向流動(dòng)，使裂紋尖端由V型轉(zhuǎn)變?yōu)閁型，裂紋逐漸得到展直。

更進(jìn)一步地，S1軋制過程中，下部的軋輥凸度為0～2μm，上部的軋輥凸度為40～70μm。