[实用新型]一种热轧带钢中间坯的快速连接模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料成形技术领域，特别是指一种热轧带钢中间坯的快速连接模具。

背景技术

热轧带钢无头轧制技术是目前世界钢铁生产最先进的技术之一，它可以将若干块粗轧后的中间坯连接起来，连接起来的中间坯连续进入精轧机组，由精轧机组连续稳定地轧制，并由层流冷却线稳定地进行冷却和相变控制，最后经飞剪剪切并由卷取机卷成多个热轧带钢卷。与常规轧制相比，无头轧制可显著提高生产效率、成材率、并保证多个带卷具有极高的尺寸形状精度和均匀一致的组织性能，同时也将显著改善精轧穿带性能，减少轧辊辊耗，并实现极薄宽带钢等新产品的稳定生产。

在无头轧制技术中，粗轧后中间坯的连接技术是实现无头轧制的首要关键技术。由于精轧机组采用张力轧制，热状态下中间坯的连接质量影响无头轧制能否实现，若连接时间过长，不仅影响生产效率，还将产生明显温降，使后续精轧难以进行，若连接强度不高、质量不好，则连接处容易发生断带，使连续精轧不能进行并产生堆钢等生产事故；同时要求连接设备不宜复杂，否则不但会使设备安装位置受到限制，还会增加投资及生产维护成本。

现有技术中，中间坯的连接方法，主要有感应加热连接法、激光加热连接法、机械剪切压合连接法和压齿连接法等。

感应加热连接法是将前块带坯尾端与后块带坯前端之间保持一微小间隙，在这种状态下于板厚方向施加交变磁场，就会在两块带坯的结合端面产生感应电流。带坯端面由于这一感应电流引起的焦耳热而发热、升温、熔化，然后将熔化端面对压、冷却而完成焊合连接。这种连接方法，由于在感应加热时，流过带坯端部角部的电流远小于流过中部的电流，使连接面端部残留未结合部。同时，连接区的温度高于带坯其它部分的温度，其强度也低于其它区域，并且在连接区上下表面产生毛刺，需要快速剔除，因此，连接区成为无头轧制过程中的薄弱环节，容易产生断带。另外，由于此方式为熔化焊合连接，因此，不同钢种因化学成分及物理冶金特性不同，焊合连接区的强度将收到影响。

激光加热连接法与感应加热连接法相比，可消除未结合部的存在，但仍然是结合部的区域通过激光熔化，并要求对接端面高精度平齐，对剪切质量及精度要求很高，使对接面保持极小的缝隙才能进行激光熔化焊接，以及适用钢种有限的问题；而且激光器所需功率非常大，明显增加装备投资维护及生产成本。

机械剪切压合连接法是采用特殊设计的剪切压力机，将中间坯搭接区沿斜面切断的同时，对斜切面施加压力使之沿剪切面形成物理结合。这种连接方法由于对剪切面施加压力进行物理连接，主要适用于同种材质连接，不同种材质连接时，同样存在因化学成分及物理冶金特性不同，使连接区的强度收到影响，同时，该设备庞大，占用空间大、设备投资及维护成本高等问题。

压齿连接方式是对前一中间坯的尾部和后一中间坯的头部先压成沿宽度方向的几条沟槽，然后再将沟槽区搭接并对搭接区施加压力、进行塑性连接的两步成形连接方法，由于要先在端部压制沟槽，并且还要在第二步中进行对准和施压，因此该方法成形所用时间较长，加工效率较低。

总之，现有技术中的中间坯连接方式，均存在设备投资大、中间坯连接强度不高、连接速度较慢、时间较长或者不适用于异种钢材的连接、设备庞大、投资大、维护成本高这些问题中的一种或几种。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种工艺设备简单、连接强度高、连接速度快、适用范围广的热轧带钢中间坯的快速连接模具，以解决现有技术所存在的中间坯连接设备适用范围小、强度低、设备投资及维护成本较大等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种热轧带钢中间坯的快速连接模具，包括上模和下模；所述上模和所述下模相互咬合；

所述上模和所述下模的咬合面上均设置有多个圆柱形齿。

其中，所述圆柱形齿的高度小于或等于中间坯的厚度，所述圆柱形齿的直径等于或小于中间坯厚度的2倍。

其中，所述模具沿中间坯宽度方向的宽度大于中间坯的宽度。

其中，所述圆柱形齿沿中间坯宽度方向排列在所述上模和所述下模的咬合面上。

其中，所述多个圆柱形齿为不等高圆柱形齿。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过在模具咬合面上设置多个圆柱形齿，来对前后两个中间坯的端部进行施压，从而使两块中间坯的搭接区通过剧烈塑性变形咬合连接在一起，大大增强了中间坯的连接强度；并且，由于两个中间坯之间主要是机械连接，因此适用于大多数的钢材。同时，模具结构简单，与模具配合的剪切机成本低廉，设备投资较少。