一種鎂合金帶材熱輥加熱軋制裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于儀合金帶材加工技術領域，尤其設及一種儀合金帶材熱漉加熱社制裝 置及方法。
【背景技術】
[0002] 儀合金作為先進輕質金屬結構材料，具備高比強度和良好的抗沖擊性，能滿足航 空航天、汽車及電子產品輕量化要求，減少能源消耗和環境污染，已成為歐美、日本等國家 與地區工業應用增長最快的材料之一。但密排六方的晶格結構決定了儀合金室溫塑性變形 能力較差，極大限制了其應用范圍。社制作為儀合金的重要加工變形方式受到了廣泛的關 注，由于儀合金的室溫變形能力差，因此常用的社制工藝為溫社和熱社。但在社制過程中儀 合金板材表面粗糖，氧化嚴重，同時，溫降過快，容易導致裂紋產生，且溫度降低使儀合金板 材的基面織構強度增加，存在嚴重的各向異性，極大降低了塑性，影響后續加工。為了彌補 社制過程中的溫降，一個公開的日本專利中（專利號：2003-521863),采用社機兩側施加兩 個加熱爐，利用加熱爐對儀合金帶材進行往復加熱和社制，該方法一定程度上起到了補熱 作用，但明顯降低了效率，增加了能耗。另一個授權的中國專利（專利號：201310246053.7) 中，申請人提出了通過加熱棒加熱上下社漉到不同溫度從而實現儀合金異步社制技術，弱 化基面織構，提高儀合金變形塑性，該方法中，加熱棒加熱效率低，社件帶走熱量后，社漉難 W快速達到預想溫度，另外，加熱孔的存在導致社漉彈性極限降低，難W精確控制社漉溫度 和社制過程漉縫。在授權的一種儀合金熱社裝置及社制加熱的方法（專利號： 201010591333.8)專利中，申請人基于娃碳棒加熱法設計了一套運輸漉道和社漉加熱器，從 而實現儀合金加熱社制，但該方法社漉加熱溫度較低(低于200°C)，難W大幅度提高儀合金 變形塑性，且能耗大，加熱效率低。上述的幾個專利均利用測溫和反饋系統控制溫度，沒有 明確的溫度變化控制模型，難W實現社制過程溫度的精確控制。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是:針對上述現有儀合金帶材社制過程溫降快導致的塑 性變形能力低，加熱爐離線加熱效率低，社制間隙退火能耗高的缺點，本發明的目的是提供 一種結構簡單、制作和維護成本低、能夠很好實現儀合金在線加熱社制的裝置及方法。
[0004] 本發明其中一個技術主題采用的技術方案是：一種儀合金帶材熱漉加熱社制裝 置，包括，
[0005] 運輸漉道，所述運輸漉道由至少一個運輸漉組成；
[0006] 至少一個社機機架，所述社機機架設于所述運輸漉道上；
[0007] 至少一組社漉，所述社漉設于社機機架上，所述社漉之間設有待社制的儀合金帶 材；
[000引第一紅外測溫儀，所述第一紅外測溫儀設于社機機架的社漉側面，所述第一紅外 測溫儀通過第二接線箱與化C控制器電連接;所述第一紅外測溫儀用于檢測社漉出口和入 口端溫度參數，所述化c控制器響應來自第一紅外測溫儀的溫度信息；
[0009] 第二紅外測溫儀，所述第二紅外測溫儀設于社機機架的社漉側面，所述第二紅外 測溫儀通過第二接線箱與化C控制器電連接;所述第二紅外測溫儀用于檢測社漉之間儀合 金帶材的出口和入口端溫度信息，所述化C控制器響應來自第二紅外測溫儀的溫度信息；
[0010] 感應線圈，所述感應線圈設于社漉一側，用于加熱該社漉;所述感應線圈一端通過 第Ξ接線箱與化C控制器電連接，另一端與高頻感應加熱控制器電連接；
[0011] 所述高頻感應加熱控制器設于該裝置一側，通過第一接線箱與化C控制器通訊連 接；
[0012] 社制參數操作臺，所述社制參數操作臺設于該加熱社制裝置一側，與化C控制器通 訊連接；
[0013] 卷取機，所述卷取機設于運輸漉道一個端部，將社漉處理后的儀合金帶材卷取；
[0014] 冷卻水箱，所述冷卻水箱設于運輸漉道一側，所述冷卻水箱中的冷卻水通過冷卻 水管對感應線圈進行冷卻。
[0015] 本發明另外一個技術主題采用的技術方案是：一種儀合金帶材熱漉加熱社制方 法，該方法包括W下步驟，
[0016] a.冷卻水循環
[0017] 打開感應電源的冷卻水，冷卻水箱中的冷卻水通過冷卻水管對感應線圈進行循環 冷卻；
[001引b.社制參數設定
[0019] 打開社制參數設定操作臺，設定社制速度為0.01-0.5m/s，設定漉縫為0.3-5mm，設 定社制溫度為0-500°C;PLC控制器響應來自社制參數設定操作臺的社制速度、漉縫和社制 溫度信息；
[0020] C.計算社漉設定溫度并設定感應加熱參數
[0021] 根據社制溫度要求W及社件溫度和社漉表面溫度的關系模型計算社漉設定溫度； 根據社漉需要的目標溫度設定感應加熱參數，并計算感應加熱時間；
[0022] d.社漉在線加熱W及社漉溫度監測
[0023] 利用感應線圈對社漉進行加熱，到達設定的感應加熱時間后，第一紅外測溫儀每 隔5-lOs測試一次社漉溫度信息，并將溫度信息傳遞給化C控制器，當測試的社漉表面溫度 達到要求后轉入步驟e;當測試的社漉表面溫度未達到要求后轉入步驟f;
[0024] e.對儀合金帶材進行社制；
[0025] f.如果到達預定加熱時間后，社漉表面溫度低于預設定溫度，通過社漉溫度閉環 控制系統自動調節感應加熱參數，繼續對社漉表面進行加熱，直至第一紅外測溫儀測定值 達到工藝要求，轉入步驟e;
[0026] g.社制過程的修正
[0027] 為避免社制過程中社件帶走熱量導致的社漉溫降，將感應加熱電流修正為滿足目 標要求的1.05-1.1倍；
[002引 h.社制過程溫度監測
[0029]開始社制后，第一紅外測溫儀和第二紅外測溫儀分別對社漉和社制件的出口端和 入口端每隔5s進行一次測溫，當社件溫度滿足要求時轉入步驟I;當社件溫度不滿足設定社 制溫度時，轉入步驟j;
[0030] i.連續社制
[0031 ]當社件溫度滿足要求時，進行連續社制；
[0032] j.社件溫度修正
[0033] 當社件溫度不滿足設定社制溫度時，通過溫度差值修正社漉表面設定溫度，然后 利用社漉溫度閉環控制系統自動調節感應加熱參數，使其達到修正后的社漉表面設定溫 度，轉入步驟i;
[0034] k.卷取
[0035] 社制最后一道次時利用卷取機對社制后帶材進行卷取。
[0036] 優選地，上述溫度控制算法如下，
[0037] 當社制參數操作平臺通過歷I人機界面設定社制速度v(m/s)，社制漉縫hi (mm)、社 制溫度Td(°C)后，加熱社件到所需社制溫度與社制參數和社漉溫度之間滿足如下公式；
[00；3 引
[0039] 式中，A/是與社制參數有關常數，B/，C/，〇/，護，戶，護，H/是與
[0040] 材料有關的常數，hO為社制前社件厚度;代入社制速度、社制前社件厚度、漉縫值 W及社制溫度可W由上式計算出所需社漉溫度Tr(°C)，（化〇-hl)A〇) · 100(%)為壓下率。
[0041] 優選地，根據計算得到社漉溫度設定感應加熱所需感應工作電流、感應加熱工作 頻率和加熱時間，感應工作電流設定范圍0-200A，感應加熱工作頻率設定范圍10-50Ifflz，加 熱時間設定在5分鐘W上。
[0042] 優選地，加熱時間、感應工作電流、感應加熱工作頻率W及社漉表面溫度之間滿足 如下公式，
[0043]
[0044] 式中：A"，B"，C"，D"，E"是與社漉材料有關的常數;t為加熱時間，單位為s;Cs為感 應加熱工作電流，單位為A; S為線圈截面積，單位為mm2;內為感應加熱工作頻率，單位為KHz。
[0045] 本發明的優點和有益效果在于:本發明提到的熱社裝置可W是兩漉社機，也可W 是四漉社機或多漉社機，可W是單機架社制，也可是多機架連社。