[发明专利]一种防高温构件变形起皱的边部冷却工艺及装置

说明书

本发明提供一种防高温构件变形起皱的边部冷却工艺及装置，该工艺包括对辊弯成型过程中的高温构件进行边部冷却，以提高构件边部的弹性应变极限。本发明通过对热弯构件边部进行在线边部冷却，在有效防止热弯时构件边部起皱缺陷的同时，还有效扩大道次容许折弯角，减少了热弯成型道次，降低设备投资，降低了每吨钢的生产成本。

技术领域

本发明涉及钢铁轧制技术领域，特别是涉及一种用于有效防止辊弯热成型过程中的高温构件边部变形起皱而进行边部局部冷却的生产工艺和装置。

背景技术

在连续辊弯成型过程中，构件边缘折弯时金属拉伸伸长，应控制伸长量在材料的弹性极限延伸量范围内，否则构件边部将会由于发生塑性拉伸变形，在边部产生浪形起皱。材料弹性极限拉伸量的大小与其屈服应力有关，其值等于屈服应力与弹性模型的比值。在同一的机组变形条件下，如材料自身的屈服强度越高，那么材料的弹性延伸极限伸长量就越大，从而材料产生波浪起皱的可能性就越小。

相对常温下的冷弯构件，400℃-950℃温度区间内的构件在进行热弯时，由于其屈服强度下降约为相同材料冷态下屈服强度的2/3到3/4，导致高温下的材料弹性极限延伸量大幅下降，热弯时更容易形成边部起皱等缺陷。为有效防止边部缺陷的产生，需在制定热弯工艺设计时，通过减少折弯角度，增加变形道次来解决该问题，但此方式存在增加设备投资和生产成本较高的缺陷。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防高温构件变形起皱的边部冷却工艺及装置，用于解决现有技术中热弯时容易造成边部变形起皱等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种防高温构件变形起皱的边部冷却工艺，包括：对辊弯成型过程中的高温构件进行边部冷却，以提高构件边部的弹性应变极限。

具体地，对在辊弯成型的前几个机架间设置喷水冷却装置，用于对辊弯变形的高温构件边部进行喷水冷却，以提高构件边部的弹性应变极限，从而达到有效防止边部热弯引起的边部变形起皱的目的。

在本发明的一些实施例中，高温构件具体可以为轧后余热或进行重新加热后的原料板带，经对中后送往连续热辊弯机组进行辊弯成型处理。

在本发明的一些实施例中，边部冷却时采用的冷却装置包括分别位于高温构件边部上方和下方的喷水冷却装置，所述喷水冷却装置包含多排多列喷嘴。

在空间结构组成上，冷却装置分为左右、内外共四套喷水冷却装置，每套装置又各包含多排多列喷嘴冷却装置。当高温构件的规格发生改变时，冷却装置也需相应做出调整改变，调整方式有如下两种方式：一种为整体更换方式，即整体更换冷却设备；另外一种为在线调整自适应方式，即在水平方向上调整移动喷嘴组使得喷组距构件边部保持合适喷射距离，在宽度方向上根据构件的边部尺寸调整喷嘴间距大小以适应上下模具及构件之间的有限空间要求，以适时调整喷嘴数量以适应喷射强度的要求。

设备组成方面，上述冷却装置由喷嘴、移动调整机构、控制阀组、供水管路等部分组成。

在本发明的一些实施例中，边部冷却速率控制在10℃/s-100℃/s，具体可以为10℃/s、20℃/s、30℃/s、40℃/s、50℃/s、60℃/s、70℃/s、80℃/s、90℃/s、100℃/s等。根据高温构件材料特性、成型角度、变形道次等因素确定相应的冷却速率。

在本发明的一些实施例中，边部冷却速率优选为10℃/s-80℃/s，更优选为10℃/s-60℃/s，更优选为10℃/s-40℃/s，更优选为10℃/s-30℃/s，更优选为10℃/s-20℃/s。

在本发明的一些实施例中，热辊弯成型后的高温构件具体为热弯槽钢、方矩管、圆管或其它特殊断面的开闭断面型钢产品。

在本发明的一些实施例中，高温构件的温度为400℃-950℃，优选为600℃-850℃。