[发明专利]一种带张力的单片带材智能深冷实验轧机及轧制方法

说明书

一种带张力的单片带材智能深冷实验轧机，包括轧机机架和恒温箱，轧件为单片带材，以轧件的运行方向为左右方向，恒温箱的左侧箱体和右侧箱体从左右两侧对称扣合在轧机机架上，使轧机的支撑辊和工作辊位于箱内，左侧箱体中设置左侧工作平台，左侧工作平台上设置有液压夹具一，右侧箱体中设置右侧工作平台，左侧工作平台上设置有液压夹具二，轧件的两端分别被液压夹具一和液压夹具二夹持，左侧箱体和右侧箱体上均设置有管道入口及放气口，冷却气体和润滑液输入管道从管道入口及放气口进入箱内，连接位于辊缝出入口处的冷却气体和润滑液喷嘴，本发明可有效减少液氮或者冷却氮气的使用量，同时可实现带张力深冷轧制，并保证轧辊工作一直处于深冷状态。

技术领域

本发明属于金属材料轧制技术领域，特别涉及一种带张力的单片带材智能深冷实验轧机及轧制方法。

背景技术

超细晶金属材料在过去20多年间得到学术界和工程界的广泛关注，人们开放了大量的大塑性变形方法去研究和制备超细晶金属材料。其中，深冷轧制是其中方法之一。深冷轧制采用液氮或者氮气对轧件进行冷却，然后马上进行轧制。同时，采用氮气对轧辊进行冷却。然而，现在在大气环境下直接采用氮气进行冷却过程中，氮气马上挥发，造成能源大量浪费，极大地增加了深冷轧制的制造成本。另外，随着深冷轧制实验传统采用卷材进行轧制，这对于实验室研究而言，造成较大的浪费。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带张力的单片带材智能深冷实验轧机及轧制方法，可以有效地减少液氮或者冷却氮气的使用量，同样可以实现带张力轧制，并保证轧辊工作一直处于深冷状态。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种带张力的单片带材智能深冷实验轧机，包括轧机机架11和恒温箱，其特征在于，轧件5为单片带材，以轧件5的运行方向为左右方向，所述恒温箱包括左侧箱体2和右侧箱体12，左侧箱体2和右侧箱体12从左右两侧对称扣合在轧机机架11上，使轧机的上支撑辊7、上工作辊8、下工作辊9和下支撑辊10均位于箱内，所述左侧箱体2中设置左侧工作平台3，左侧工作平台3上设置有液压夹具一4，所述右侧箱体12中设置右侧工作平台15，左侧工作平台15上设置有液压夹具二14，所述轧件5的两端分别被液压夹具一4和液压夹具二14夹持，所述左侧箱体2和右侧箱体12上均设置有管道入口及放气口，冷却气体和润滑液输入管道从管道入口及放气口进入箱内，连接位于辊缝出入口处的冷却气体和润滑液喷嘴。

所述管道入口及放气口包括设置在左侧箱体2左侧面的管道入口及放气口一1和设置在右侧箱体12右侧面的管道入口及放气口二16。

所述冷却气体和润滑液喷嘴包括冷却气体和润滑液喷嘴一6及冷却气体和润滑液喷嘴二13，冷却气体和润滑液喷嘴一6有两个，分别位于辊缝左侧出入口的轧件上下侧，向辊缝左侧上下工作辊喷射冷却气体和润滑液，冷却气体和润滑液喷嘴二14也有两个，分别位于辊缝右侧出入口的轧件上下侧，向辊缝右侧上下工作辊喷射冷却气体和润滑液。

所述单片带材的材料为铝、铝合金、铜、铜合金、钛或钛合金。

所述单片带材厚度为0.5～5mm，宽度为50～500mm，长度约等于轧机支撑辊直径。

所述液压夹具一4和液压夹具二14均采用液压系统控制的可移动液压夹具，可以实现在恒定张力下进行移动。

本发明还提供了利用所述带张力的单片带材智能深冷实验轧机的深冷轧制方法，步骤如下：

第一步：将轧件5固定在液压夹具一4上，穿过工作辊，另一头固定在液压夹具二14上；

第二步：将左侧箱体2和右侧箱体12通过螺丝固定在轧机机架11两侧；

第三步：通过液氮和润滑液导入泵将冷却气体和润滑液导入冷却气体和润滑液喷嘴，对轧辊即上工作辊8和下工作辊9实现冷却和润滑；