[发明专利]一种控温连续轧制生产镁合金产品的生产线

说明书

本发明公开了一种控温连续轧制生产镁合金产品的生产线，包括：多机架控温连续轧机，其具有多个机架，各机架上均对应设有轧辊；轧辊辊面加热装置，其与各轧辊对应设置，以对各轧辊进行加热；热传送辊，其对应各机架而设于其上游；板带加热装置，其对应各机架而设于其上游；控制单元，其与所述轧辊辊面加热装置、热传送辊、板带加热装置分别连接，以对其加热过程进行控制。本发明采用全程控温连续轧制的方式生产轧制态的镁合金产品，尤其是薄镁板、片或镁卷，在整个生产过程中都针对镁合金材料的塑性变形特性进行连续精确控温轧制，全程控温连轧避免了镁合金材料在以往间歇式多道次轧制时不得不反复从低温补热的方式，节约能耗。

技术领域

本发明涉及一种生产线，尤其涉及一种生产镁合金产品的生产线。

背景技术

随着全球城市化、工业化的发展，交通工具及飞行器保有量快速上升。然而，这带来了能源消耗和低碳发展的巨大挑战。轻量化是减小交通工具能耗、减小碳排放的有效手段。镁合金是轻金属结构材料，纯镁的密度是1.74g/cm³，仅为钢的1/4，铝的2/3，因此采用镁合金制造零部件减重效果明显，可显著降低能耗。

近年来，航空航天、汽车和轨交等领域对镁合金板材的需求不断加大。镁合金的热挤塑性好，挤压是生产中厚镁板经济有效的方法，目前中厚镁板主要通过热挤压生产。此外，若将挤压镁板进一步加工成薄镁片或薄镁卷，能极大地提高镁材的应用范围，扩大轻质合金的市场，广泛实现各行业的轻量化减重需求。目前部分3C产品外壳、汽车座椅坐盆、汽车内衬板等都是采用镁合金薄板制备。板带或板卷采用轧制工艺生产，即将厚板进行多道次轧制，逐步减小板材厚度，最终得到所需的薄板。与常用的钢铁、铝合金等易于轧制成型的材料不同，镁合金轧制时易产生裂纹缺陷。其原因是镁的晶体结构是密排六方结构(hcp)，滑移系少，室温下塑性很差；而钢铁、铝的晶体结构分别为体心立方(bcc)和面心立方(fcc)结构，在室温下滑移系多，塑性好。因此，通常需要将镁合金加热到200℃以上，才能顺利进行轧制。但是镁合金加热温度也不能过高，否则晶粒会严重粗化，力学性能大幅度下降。

此外，除了加热温度外，张力也是影响镁合金轧制板材质量的重要因素。因为在轧制时镁板温度高，其强度低，若不对板材施加张力，板材极易弯曲，因此需要在轧制变形过程中对镁板或镁带施加张力。但是由于镁板材强度较低，若施加的张力过大，板材会被拉变形、甚至被拉断。

公告号为CN101821025A，公告日为2010年9月1日，名称为“镁热轧方法及镁热轧装置”的中国专利文献公开了一种将镁板送入单机架轧机进行往复无张力轧制，最后卷取的镁板热轧方法及装置。在该专利文献所公开的技术方案中，采用的单机架多道次反复咬入的往复无张力轧制方式存在如下缺点：①反复咬入方式将不可避免地导致厚度方向的尺寸精度低，板材的厚度不均；②无张力轧制的结果是板形不良，板材不平整、易翘曲、有波浪；③用这种单机架反复轧制的方式，由于板带越轧越薄，因此其需要的产线就很长；④反复咬入，轧机频繁启停导致生产效率低。此外，在该专利文献所公开的技术方案中没有涉及如何获得镁板来料的问题。

公告号为CN102773255A，公告日为2012年11月14日，名称为“一种镁合金薄板带卷连续异步轧制装置”的中国专利文献公开了一种由镁卷控温异步轧制生产镁卷的装置，即一种“卷→卷”的生产过程。但是，在该专利文献所公开的技术方案中，只是在前端对镁带进行加热，在异步轧制过程中没有针对镁合金材料需要较窄的温度范围才能施加塑性变形的特点对轧辊和进轧辊前的轧件进行控温，也就是没有对轧制变形区进行温度控制，因此该技术方案不易成材。此外，该专利文献所公开的技术方案并未提及如何控温生成镁卷(即镁卷的来料的问题)。