[发明专利]高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法

说明书

本发明提出一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法，该方法，(1)利用高能电脉冲的电塑效应，可快速改善难变形冷轧带材的塑性、延伸率或张应力横向分布状态，可精细调节冷轧带材内部的电场状态，降低轧制压力，改善辊缝横向形状，精细调节其内部的残余应力和局部形变；(2)基于高能电脉冲板形控制关系，可利用高能电脉冲增塑机理，在调节冷轧带材板形的同时，对板厚、表面质量进行调节，可分段对电轧辊的热凸度进行控制，使辊缝满足固定的比例凸度关系，降低轧制力，保持良好的口袋润滑条件，可获得良好的满足表面质量要求的摩擦峰或摩擦系数。

技术领域

本发明属于轧制机械设备的自动化测量领域，尤其涉及一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法。

背景技术

高硬脆难变形材质在热轧过程中虽然易成形，但是组织变化明显、晶粒差异大且表面质量不理想，而冷态加工这种材质又极其困难，韧塑性太差，导致形状、性能不易控制，这就对传统的室温成形工艺和连续化的工业生产提出了更高更苛刻的技术要求。传统的板带轧机的板形、板厚调控方法主要包括倾辊、弯辊、横移、交叉、原始辊型、分段冷却等，对于普通的高韧高塑材质带材，上述功能基本可以满足要求，但是对于局部的琐碎小浪，传统机械调控手段几乎无能为力，而分段冷却需要利用轧制本身产生的热量(摩擦热和变形热)，在较大温差下则换热热效率低，使得热平衡时间明显滞后，很难与传统机械调控手段匹配。另外，对于高硬钛合金、高强钢以及高脆硅钢、非晶带、高熵材等特殊合金材质，室温形变困难甚至不可变形，影响其形状、表面和性能，加工难度极大甚至不能室温加工，金属流动性太差，导致其调控工艺复杂，工况参数波动大。轧制压力太小不足以使其发生形变，轧制压力太大又导致辊系挠曲严重，辊缝形状不规则，轧材形变不均，厚度精度难以保证，横向厚差大，板形问题突出，非常容易发生脆裂、脆断，无法稳定成形。而反复结合退火或高温软化，又使得生产效率低下，表面质量不好，上述因素导致其工艺复杂、应用范围受限。

高能电脉冲的增塑技术是目前应用广泛的一种辅助增塑手段，主要是利用脉冲电子流的高能刺激和焦耳热能，使材料在很短的时间内组织结构和性能发生显著变化，通常称之为电塑效应，比传统的热处理过程效率高出很多，目前已经成为一种非常有效的高硬脆金属材料增塑手段之一。因此引入特定的增塑手段或软化措施，是提高高硬脆难变形带材冷轧成形效率和加工精度的有效途径，另外有利于实现在线带材的分段冷热高效可控，使其与传统机械调控手段更紧密结合，协同完成大宽厚比难变形冷轧带材板厚、板形、表面质量及力学性能的精细控制。

发明名称为：“一种电塑性宽带轧制装置”，申请发明公布号：

CN109351773A的发明专利公开了一种电塑性宽带轧制装置，该装置的导电辊和工作辊内部内嵌导电块，该装置虽为引入特定的增塑手段或软化措施提供了可能，但并未提到该装置对冷轧带材板形的精细控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在现有技术条件下，基于已有设备，提出一种一种电流分布在线调控手段，提高电塑性轧制宽带横向电流分布的均匀性，利用高能电脉冲的电塑效应，在线调整难变形冷轧带材的宏观形变规律和金属流动特征，改变金属带材局部塑性能力，通过细微调整高能电脉冲电塑效应，来精细控制带材局部形状，进而可以为传统的板带轧机增加一种新型的板形(平直度)、板厚(广义板厚包括纵、横向厚差或截面形状)调控手段。

针对上述技术问题，本发明基于已授权专利：CN107185970A发明的接触式可测温板形检测装置和申请发明专利：CN109351773A公开的电塑性宽带轧制装置，提出一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：布置安装高能电脉冲轧制装置与导电序列；

所述电塑性轧制所需装置包括：专利CN109351773A中使用的电轧辊、电导辊；专利CN107185970A中使用的可测温板形仪；以及可逆轧机、测厚仪和高能脉冲电源；