專利名稱：在線油浴熱處理雙輥鑄軋方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在線熱處理雙輥鑄軋薄帶的方法及裝置，更具體的是，一種用于各系列鎂合金的在線油浴熱處理雙輥鑄軋薄帶的方法及裝置。
背景技術(shù)：
鎂合金是最輕的實(shí)用金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減震性好、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽效果佳、機(jī)加工性能優(yōu)良、零件尺寸穩(wěn)定、易回收等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、汽車、計(jì)算機(jī)、電子、通訊和家電等行業(yè)已有多年的應(yīng)用歷史。
大多數(shù)鎂合金具有密排六方結(jié)構(gòu)，塑性變形能力較差，但具有較好的鑄造性能，使得目前鎂合金產(chǎn)品以鑄件居多，塑性加工產(chǎn)品極少。傳統(tǒng)的鎂合金薄板(厚度1mm以下)生產(chǎn)以軋制加工為主，但其加工工藝繁瑣，加工周期長(zhǎng)，效率低，費(fèi)用高。雙輥鑄軋合并了鑄造及軋制兩個(gè)工藝過程，其工藝過程為液體金屬澆鑄到由兩個(gè)對(duì)向旋轉(zhuǎn)的軋輥和側(cè)封板組成的鑄軋區(qū)，液態(tài)金屬接觸軋輥并開始凝固，當(dāng)凝固層厚度大于軋輥輥縫厚度時(shí)，鑄板在凝固過程中伴隨著軋制加工并隨著軋輥的旋轉(zhuǎn)脫離軋輥，形成鑄軋板材。
采用雙輥鑄軋方法生產(chǎn)鎂合金薄板時(shí)，為防止液態(tài)鎂合金的燃燒以及高溫鎂合金的氧化，要使用保護(hù)氣。通常使用的保護(hù)氣SF6對(duì)大氣臭氧層有很強(qiáng)的破壞作用，使用量要受到限制。而且由于SF6比空氣重，在鑄輥出口下部區(qū)域的保護(hù)效果弱，消耗大。如果不使用保護(hù)氣，鎂合金離開軋輥接觸區(qū)，板面會(huì)迅速氧化，變黑。在其他金屬雙輥鑄軋方面，為防止氧化，也有在鑄輥出口安裝保護(hù)氣體裝置的。
另一方面，由于鎂合金高溫(大于450℃)塑性較差，因此在鑄軋過程中其軋制加工量不能太大，否則容易造成表面裂紋甚至斷裂。因此鑄軋時(shí)需要控制較小的軋軋制加工量，也就是要使凝固點(diǎn)接近軋輥的出口，這將導(dǎo)致出板溫度升高。在空冷條件下，一方面高溫鑄板容易產(chǎn)生表面氧化，另一方面高溫緩慢冷卻容易造成晶粒長(zhǎng)大并且使共晶相沿境界析出降低基體的強(qiáng)度，在溫度應(yīng)力的作用下容易產(chǎn)生熱裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種在線油浴熱處理雙輥鑄軋的方法及裝置，可提高鑄軋出坯速度、防止鑄板表面氧化、減少有害氣體SF6的使用量，抑制鑄軋后晶粒長(zhǎng)大并控制共晶相的析出形態(tài)和分布，提高基體的強(qiáng)度，防止裂紋產(chǎn)生。由于輥面存在潤(rùn)滑油膜，還可以改善板面質(zhì)量，減少鑄軋輥的磨損。
本發(fā)明提供的在線油浴熱處理雙輥鑄軋的方法包括以下內(nèi)容a.熔化的鎂合金溶液送到一體化的中間包和水口中，溫度控制在680～750℃b.將水口均勻分配金屬液在輥身長(zhǎng)方向上，金屬液在由鑄輥和側(cè)封板組成的熔池內(nèi)冷卻和鑄軋變形；c.鑄板出鑄輥的溫度為450-550℃，鑄軋速度10-90m/min，出板厚度為0.5-3.5mm；d.鑄軋前通過加熱器把油加熱并恒溫到50-200℃，鑄板進(jìn)入由下部密封板，鑄輥和油面組成的相對(duì)密閉的空間中，然后進(jìn)入油槽中，鑄板沿引導(dǎo)輥組由主動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)出油槽，并在油槽出口處由出口擠干輥除去鑄板表面的油，鑄板出油槽溫度控制在100-350℃。從油槽出口和鑄板面帶出的油用收集冷卻槽收集。循環(huán)回油系統(tǒng)和溢流閥通過油面測(cè)量?jī)x和油溫測(cè)量?jī)x使油槽中液面高度高于軋輥下沿；e.使用擠干輥除去鑄輥表面多余的油，出了油槽的鑄板直接進(jìn)入下一道軋制工序。
本發(fā)明提供的在線油浴熱處理雙輥鑄軋裝置包括以下部件一體化的澆鑄中間包和水口、側(cè)封板、鑄輥、擠干輥、油面測(cè)量?jī)x、油槽、引導(dǎo)輥組、出口擠干輥、熔化爐、下部密封板、油溫測(cè)量?jī)x、循環(huán)回油系統(tǒng)、油收集冷卻槽、加熱器、溢流閥、主動(dòng)引導(dǎo)輥、密封活門。
熔化爐在雙輥鑄軋裝置的上方，它下部是一體化的澆鑄中間包和水口，水口下面是一對(duì)鑄輥，鑄輥端面用側(cè)封板，下部用下部密封板封閉，鑄輥輥面與擠干輥靠緊，鑄輥的下面是一個(gè)裝有冷卻油的油槽，油槽上面裝有油面測(cè)量?jī)x、油溫測(cè)量?jī)x、溢流閥、循環(huán)回油系統(tǒng)、油收集冷卻槽，油槽里面是配有一對(duì)主動(dòng)引導(dǎo)輥的引導(dǎo)輥組，油槽出口設(shè)密封活門、出口擠干輥。
本發(fā)明提供的在線油浴熱處理雙輥鑄軋方法及裝置與現(xiàn)有方法及裝置相比，其顯著的進(jìn)步和有益效果在于通過在雙輥連鑄機(jī)的出口處安裝油槽，油槽內(nèi)充滿具有高燃點(diǎn)，耐高溫，在高溫時(shí)良好的冷卻性的油，液面提高到使一部分鑄輥浸泡在油中，鑄輥、油與下部密封板形成了密封的出板空間，這就大大減少了出板高溫氧化的可能性，并減少有害氣體SF6的使用量，只使用原來需要的SF6的1/4；通過控制油槽中的溫度，對(duì)進(jìn)入油槽中的高溫鑄板進(jìn)行熱處理可細(xì)化鑄板組織，改善共晶相的析出形態(tài)和分布，提高基體的強(qiáng)度，并生產(chǎn)沒有表面氧化的鑄板，為后續(xù)加工提供了良好的條件。該方法及裝置可應(yīng)用于各系列的鎂合金和鋁合金的鑄軋加工。


圖1是線油浴熱處理雙輥鑄軋裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明提供的在線油浴熱處理雙輥鑄軋的具體內(nèi)容如下a.熔化的鎂合金溶液送到一體化的中間包和水口中，溫度控制在680～700℃；b.將水口均勻分配金屬液在輥身長(zhǎng)方向上，金屬液在由鑄輥和側(cè)封板組成的熔池內(nèi)冷卻和鑄軋變形；c.鑄板出鑄輥的溫度為450-500℃，鑄軋速度20m/min，出板厚度為2mm；d.鑄軋前油槽內(nèi)的油溫控制在50-200℃，鑄板進(jìn)入由下部密封板，鑄輥和油面組成的相對(duì)密閉的空間中，然后進(jìn)入油槽中，鑄板沿引導(dǎo)輥組由主動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)出油槽，并在油槽出口處由出口擠干輥除去鑄板表面的油，鑄板出油槽溫度控制在300-350℃。從油槽出口和鑄板面帶出的油用收集冷卻槽收集。循環(huán)回油系統(tǒng)和溢流閥通過油面測(cè)量?jī)x和油溫測(cè)量?jī)x使油槽中液面高度高于軋輥下沿10～20mm；e.使用擠干輥除去鑄輥表面多余的油，出了油槽的鑄板直接進(jìn)入下一道軋制工序。
如圖1所示，本發(fā)明提供的在線油浴熱處理雙輥鑄軋裝置包括以下部件一體化的澆鑄中間包和水口1、側(cè)封板2、鑄輥3、擠干輥4、油面測(cè)量?jī)x5、油槽6、引導(dǎo)輥組7、出口擠干輥8、熔化爐9、下部密封板10、油溫測(cè)量?jī)x11、循環(huán)回油系統(tǒng)12、油收集冷卻槽13、溢流閥14、主動(dòng)引導(dǎo)輥15、密封活門16、加熱器17。
熔化爐9在雙輥鑄軋裝置的上方，它下部是一體化的澆鑄中間包和水口1，水口下面是一對(duì)鑄輥3，鑄輥端面用側(cè)封板2，下部用下部密封板10封閉，鑄輥輥面與擠干輥4靠緊，鑄輥的下面是一個(gè)裝有冷卻油的油槽6，油槽上面裝有油面測(cè)量?jī)x5、油溫測(cè)量?jī)x11、溢流閥14、循環(huán)回油系統(tǒng)12、油收集冷卻槽13和加熱器17，油槽里面是配有一對(duì)主動(dòng)引導(dǎo)輥15的引導(dǎo)輥組7，油槽出口設(shè)密封活門16、出口擠干輥8。
權(quán)利要求
1.一種在線油浴熱處理雙輥鑄軋的方法，其特征在于包括以下內(nèi)容a.熔化的鎂合金溶液送到一體化的中間包和水口中，溫度控制在680～750℃；b.將水口均勻分配金屬液在輥身長(zhǎng)方向上，金屬液在由鑄輥和側(cè)封板組成的熔池內(nèi)冷卻和鑄軋變形；c.鑄板出鑄輥的溫度為450-550℃，鑄軋速度10-90m/min，出板厚度為0.5-3.5mm；d.鑄軋前通過加熱器把油加熱并恒溫到50-200℃，鑄板進(jìn)入由下部密封板，鑄輥和油面組成的相對(duì)密閉的空間中，然后進(jìn)入油槽中，鑄板沿引導(dǎo)輥組由主動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)出油槽，并在油槽出口處由出口擠干輥除去鑄板表面的油，鑄板出油槽溫度控制在100-350℃，從油槽出口和鑄板面帶出的油用收集冷卻槽收集，循環(huán)回油系統(tǒng)和溢流閥通過油面測(cè)量?jī)x和油溫測(cè)量?jī)x使油槽中液面高度高于軋輥下沿；e.使用擠干輥除去鑄輥表面多余的油，出了油槽的鑄板直接進(jìn)入下一道軋制工序。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熔化的鎂合金溶液送到一體化的中間包和水口中的溫度控制在680～700℃；鑄板出鑄輥的溫度為450-500℃，鑄軋速度20m/min，出板厚度為2mm；鑄板出油槽溫度控制在300-350℃；循環(huán)回油系統(tǒng)和溢流閥通過油面測(cè)量?jī)x使油槽中液面高度高于軋輥下沿10～20mm。
3.權(quán)利要求1所述在線油浴熱處理雙輥鑄軋的方法所采用的裝置，其特征在于該裝置包括以下部件一體化的澆鑄中間包和水口、側(cè)封板、鑄輥、擠干輥、油面測(cè)量?jī)x、油槽、引導(dǎo)輥組、出口擠干輥、熔化爐、下部密封板、油溫測(cè)量?jī)x、循環(huán)回油系統(tǒng)、油收集冷卻槽、加熱器、溢流閥、主動(dòng)引導(dǎo)輥、密封活門，熔化爐在雙輥鑄軋裝置的上方，它下部是一體化的澆鑄中間包和水口，水口下面是一對(duì)鑄輥，鑄輥端面用側(cè)封板，下部用下部密封板封閉，鑄輥輥面與擠干輥靠緊，鑄輥的下面是一個(gè)裝有冷卻油的油槽，油槽上面裝有油面測(cè)量?jī)x、油溫測(cè)量?jī)x、溢流閥、循環(huán)回油系統(tǒng)、油收集冷卻槽和加熱器，油槽里面是配有一對(duì)主動(dòng)引導(dǎo)輥的引導(dǎo)輥組，油槽出口設(shè)密封活門、出口擠干輥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在線油浴熱處理雙輥鑄軋的方法及裝置。方法包括控制金屬液溫度在680～750℃；金屬液在熔池內(nèi)冷卻和鑄軋變形；鑄板出鑄輥的溫度為450－550℃，鑄軋速度10－90m/min，出板厚度為0.5－3.5mm；鑄板通過油槽，鑄板出油槽溫度控制在350－100℃；從油槽出口和鑄板面帶出的油用收集冷卻槽收集。裝置包括熔化爐、中間包和水口、側(cè)封板、鑄輥、擠干輥、下部密封板、油槽、油面測(cè)量?jī)x、主動(dòng)引導(dǎo)輥、引導(dǎo)輥組、密封活門、出口擠干輥、溢流閥、循環(huán)回油系統(tǒng)、油收集冷卻槽、油溫測(cè)量?jī)x、加熱器。本發(fā)明只使用原來SF
文檔編號(hào)B22D11/16GK1806954SQ20061004575
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者巨東英, 胡小東, 趙紅陽(yáng) 申請(qǐng)人:鞍山科技大學(xué), 巨東英