[发明专利]道次间电磁感应加热辊弯成形方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种型材道次间电磁感应加热辊弯成形方法及其装置，属于辊弯成形技术及设备领域。 

背景技术

辊弯成形是一种高效、节能、节材、先进适用的板金属成形工艺技术。其通过顺序配置的多道次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材。用辊弯成形工艺生产的产品叫辊弯型材。 

目前，我国国民经济持续快速发展，辊弯型材市场需求日趋增多，应用范围不断扩大，市场前景十分广阔。但是，传统的辊弯成形的产品由于在加工时会产生加工硬化现象，经常会导致断面各部分机械性能不均匀，容易出现裂纹。在采用低塑性高强度材质时，这一状况更加突出。另外，对于断面厚度不同，局部带有尖角的型钢品种，用冷弯成形工艺是难以生产的。 

专利号为CN 2010102736的发明专利中公开了一种辊心加热式辊弯成形方法及其装置，包括辊弯成形机、计算机系统、加热系统、冷却系统、气体保护罩。板坯开卷之后，先由加热装置对板坯加热到一定温度，再由送料辊送入辊子机组进行轧制。该发明专利可以对部分高强度的金属板坯进行加工，但是也存在一些问题：其所述辊弯成形机加热装置位置固定，只能在辊子机组前将板坯一次性加热到较高温度。随着型材的变形，板坯进入较后道次的工序时温度降低较大，成形效果较差。另外，由于其加热装置是对整个辊子机组进行加热，使得加工功耗高，辊组温升大、刚度下降明显，整体可靠性低。 

发明内容

针对上述辊弯成形方法的不足，本发明旨在提供一种道次间电磁感应加热辊弯成形方法及其装置，用以解决高强度难加工金属型材的辊弯成形问题，同时生产线功耗低，可靠性高。 

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： 

一种道次间电磁感应加热辊弯成形方法，其特征在于，在保护气氛中对相邻两辊弯道次间的金属型材逐次进行感应加热。由温度传感器对型材的加热温度进行检测，并反馈控制感应线圈的功率。被加热到预定温度的型材，由轧辊进行辊弯成形。成型完毕之后，型材由冷却装置对其进行冷却。对金属型材进行的加热、辊弯和冷却过程是在保护气氛中进行的。送出气体保护罩的型材按照设定的长度进行裁剪、堆垛。 

根据上述方法实现的一种道次间电磁感应加热辊弯成形装置，包括感应加热辊弯成形机、型材冷却系统、气体保护罩等。所述感应加热辊弯成形机包括开卷机、板带矫平机、板料导向装置、砂封装置、保护气体进气管、感应加热辊组、辊弯成形机架、型材导向装置、切断装置、出料台；所述型材冷却系统包括冷却装置，设置在感应加热辊组之后；所述气体保护罩分别与保护气体进气管和保护气体排气管联接，并在型材通过处设置有两个砂封装置进行密封。 

所述感应加热辊弯成形机中的感应加热辊组是由若干感应加热单元组成，每个感应加热单元包括一个感应加热器、一个温度测量装置和一组辊弯成形轧辊。感应加热辊组所包含的感应加热单元数目不定，主要取决于被加工型材所要成形的截面复杂度和加工工艺要求。每个感应加热器中都要安装一个整体与感应线圈相绝缘的厚壁套管。当型材进入气体保护罩待加工时，由计算机系统控制各个感应加热器中感应线圈功率，对型材进行逐道次加热、辊弯。在每个感应加热器的后边均设有一个温度检测装置，包括温度传感器和相关导线等。温度检测装置主要用于检测被加热型材的实时温度，并反馈给计算机系统来修正感应加热线圈的功率大小，从而稳定型材的加热温度。根据实际生产的需要，在加热温度较高时，温度检测装置宜使用辐射高温计等非接触式温度传感器；当加热温度较低时，温度检测装置宜使用热电偶等接触式传感器。这样，每个感应加热单元都可以实现对加热温度的闭环控制。 

所述冷却系统包括一个冷却装置，安装在感应加热辊组之后。金属型材在通过感应加热辊组成形结束之后，需要由冷却系统对其进行冷却。所述冷却系统的冷却装置可以选用水冷、油冷等装置，冷却速度应参照被冷却金属的热处理温度相关标准。 

所述气体保护罩固定在辊弯成形机架上，分别与保护气体进气管、排气管相连接。在实现上述技术方案时，气体保护罩在加工前即先行充满防止型材氧化的保护气体。保护气体的成分可以是氮气等。金属型材经过开卷矫平之后的感应加热、辊弯成形、冷却等工序是在气体保护罩中进行的。这样，在加热辊弯的整个过程中可以保证型材不被氧化，表面光洁；同时气体保护罩还对被加工型材起到一定的保温的作用。加工过程中，为了保证气体保护罩中不渗入空气，应当通过保护气体进气管向气体保护罩中缓慢输送保护气体，并让其内保护气体缓慢通过保护气体排气管和砂封装置向外排出，保持气体保护罩中气压略大于外界大气压。