[发明专利]一种轧制金属复合带材的连续反弯设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧制金属复合带材的连续反弯设备及其方法，属于金属材料精整技术领域。 

背景技术

轧制金属复合板材是材料制造行业近年来重点开发的材料品种，由于金属复合板材是用2种不同的金属材料组成的，可以在使用中充分地利用2种材料的特长，达到经济高效的使用效果，因而越来越多的受到关注。轧制金属复合板材是在高温状态下用轧机制造的，两块金属在高温和高压作用下，其结合面为冶金结合状态，结合牢度很高。如图1，由于两种材料的热膨胀系数不同，有的差异还比较大，带材在高温轧制状态时，在轧制力的作用下，其微观长度是相等的，材料处于平直状态，当材料冷却到常温后，由于收缩量不同，两种金属在微观上长度是不相等的，热膨胀系数大的金属1面较短，因而对与其连在一起的热膨胀系数小的金属2面产生较大的拉应力。板材在拉应力作用下会向热膨胀系数较大的一面收缩变形，使材料出现“凸背”现象，复合材料越薄，“凸背”现象越严重。现用的矫平技术是采用传统的板材矫平机、板材拉伸矫平机或板材平整机进行处理。这些处理技术只能释放带材在轧制（长度）方向的拉应力，不能释放带材横截面方向的拉应力，因而在横截面方向依然存在较明显的“凸背”现象，板材的平面度达不到国家标准的要求。轧制金属复合板材“凸背”现象是目前影响薄规格产品外观质量的难题，严重影响薄规格产品的应用和推广，急需加以解决。 

发明内容

为解决轧制金属复合板材的“凸背”问题，本发明提供一种轧制金属复合带材的连续反弯设备及其方法。 

本发明通过以下技术方案实现：一种轧制金属复合带材的连续反弯设备，包括机架、设置在机架上的由凸面辊和凹面辊组成的对辊组和夹送辊，其特征在于：所述对辊组自入口向出口方向依次设置下列对辊组： 

第一对辊组，包括多个平行的凸面辊和一个对应设置的凹面辊，凸面辊中的最外端的左、右两个辊设为曲面辊，每一曲面辊的内端面直径大于外端面直径，中间辊为圆柱辊；

第二对辊组，包括至少两个平行的凸面辊和一个对应设置的凹面辊，凸面辊中的最外端的两个辊设为曲面辊，每一曲面辊的内端面直径大于外端面直径；

第三对辊组，包括一个凸面辊和一个对应设置的凹面辊，凸面辊为曲面辊；

所述第一对辊组、第二对辊组、第三对辊组的凸面辊数量依次递减。

所述第一对辊组和第二对辊组的凹面辊辊面的中间部分为平直面，左、右两端设为与凸面辊凸曲面相适应的凹曲面。 

所述第三对辊组的凹面辊辊面设为与凸面辊凸曲面相适应的凹曲面。 

所述第一对辊组至少设置一组。 

所述第二对辊组至少设置一组。 

所述第三对辊组至少设置一组。 

所述夹送辊与常规矫平设备相连接。 

所述凹面辊与动力轴传动连接，以在动力轴带动下完成转动。 

所述凸面辊由液压缸驱动上下移动，以便在带材穿带时给带材头部提供通过空间。

所述第一对辊组、第二对辊组、第三对辊组的凸面辊及对应的凹面辊位置，可整体调换使用，以对凸面朝下的带材进行反弯处理。 

本发明的另一目的在于提供一种轧制金属复合带材的连续反弯方法，其特征在于经过下列步骤： 

（1）将轧制后的金属复合带材凸背面朝向凸面辊，以长度方向送入连续反弯设备的入口；

（2）金属复合带材通过入口进入第一对辊组之间，施加的压下力要大于材料的抗变形能力，对金属复合带材的两端进行反弯处理，金属复合带材的中部保持平直，使金属复合带材两端的反弯曲半径小于临界反弯曲半径R_反，其中临界反弯曲半径R_反=δ/0.0012，δ为板材厚度；临界反弯曲半径是带材开始进入塑性变形区的最大弯曲半径；

（3）步骤（2）的金属复合带材进入第二对辊组之间，施加的压下力要大于材料的抗变形能力，对金属复合带材的两端进行反弯处理，金属复合带材的中部保持平直，使金属复合带材两端的反弯曲半径小于临界反弯曲半径R_反，其中临界反弯曲半径R_反=δ/0.0012，δ为板材厚度；

（4）步骤（3）的金属复合带材进入第三对辊组之间，施加的压下力要大于材料的抗变形能力，对金属复合带材中部进行反弯处理，使金属复合带材中部的反弯曲半径小于临界反弯曲半径R_反，其中临界反弯曲半径R_反=δ/0.0012，δ为板材厚度；