[发明专利]一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺

权利要求书

1.一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置电磁感应加热装置，包括材料、形状、位置；

S2、确认影响加热温度的加热频率、电流大小、空气间隙的数值，以及钢板的移动速度；

S3、设定成形道次，综合力学性能、加热温度效果和孔型参数，确定钢板在塑性变形阶段的辊弯成形道次为4或5道次；

S4、设定轧辊变形角度，5道次变形角度为0-20-50-80-90度，4道次变形角度30-50-80-90度；

S5、设置开轧速度，并根据成形速度设置轧制速度曲线，确定轧制速度；

S6、确定设备及参数后，依据空气间隙大小，将钢板位于距离电磁感应加热装置之下5mm～15mm；

S7、启动加热装置，通入电流，等待待加热装置升温至钢板所需的最大温度；

S8、钢板达到要求温度后，使钢板以进入道次前的速度匀速通过感应加热线圈；

S9、完成钢板的连续加热后，首先进行第一道次为平直辊的成形，再启动轧制，保证钢板有足够的初速度进入成形道次；

S10、对成形后钢板的回弹角度分析，确认角钢参数、性能是否达到要求，完成成型工艺。

2.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S1中，电磁感应加热装置是在感应加热上选择横向磁通感应加热，单侧布置，保持线圈固定不动与钢板相对做匀速平移，实现对板长方向的连续局部加热效果，电磁感应加热线圈采用中空铜管绕制而成的线圈，形状为矩形、圆盘形或者螺旋形线圈，其垂直板长方向最大宽度不超过钢板宽度的同时大于钢板宽度的一半，以钢板中心线对称放置，使横向加热区存在明显的核心加热区、热影响区和未加热区。

3.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S2中，加热温度的控制是通过建立温度场与频率、电流、空气间隙之间的关系，利用正交试验研究频率和电流对温度场分布的影响，由于频率和电流均与温度呈线性关系，因此结合具体钢板需求的加热温度，提高频率和电流可以达到提高钢板最大加热温度的目的；在钢板的连续感应加热过程中，由于钢板和线圈之间存在相互运动，为防止实际生产中钢板和线圈之间发生碰撞，因此两者之间的空气间距在5mm～15mm之间，利用有限元法对加热过程模拟得到钢板厚度方向和横向的温度分布云图，确定出最佳的参数；

4.根据权利要求3所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，利用有限元法对加热模型模拟的过程是单向热-力耦合过程，摩擦类型选择库伦摩擦方式，静摩擦因数为0.4，动摩擦因数为0.3。

5.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S3中，角钢热弯成型成形道次的确定，通过模型建立和模拟运算来确定。

6.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S4中，角钢的成型过程中总的变形角度为90度，钢板的局部加热提高了变形区的塑形，减少了变形区的变形抗力和回弹，结合成型角的余弦、平均分配，考虑到轧制总道次、工件运行速度和温度场的分布确定第一道次的弯曲角为20～35度；对于成型道次为5的情况，变形角分配为0-20-50-80-90度，对于成型道次为4的情况，变形角的分配为0-30-80-90度。

7.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S5中，设置好开轧速度，使钢板有足够的初速度进入成形道次。

8.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S8中，加热时钢板的移动速度就是钢板进入辊弯成型前的移动速度，因此要保证线圈运动速度与钢板进入第一道轧辊的速度相同；

9.根据权利要求1所述的一种角钢局部感应加热弯曲成型工艺，其特征在于，在S10中回弹角度分析是在经历局部电磁感应加热和塑性变形两个阶段后，对成形后的钢板进行回弹分析，对比同道次轧制下的冷弯成型回弹角度。