[发明专利]一种双层金属复合极薄带横向振动轧制系统及制备方法

说明书

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种双层金属复合极薄带横向振动轧制系统及制备方法。本发明针对金属复合极薄带轧制复合效果不佳、几何精度低、板形质量差等问题，本发明包括一号轧辊、二号轧辊、一号液压振动器、二号液压振动器、一号液压马达、二号液压马达、单向阀、一号液压泵、一号溢流阀、油箱、控制器、二号溢流阀、二号液压泵、电磁换向阀、一号调速阀、二号调速阀，本发明轧辊横向振动可使金属极薄带在复合轧制时承受横向剪切力，轧件在纵向延伸的同时产生宽展，从而降低轧件的各向异性并显著提高复合轧制成品件的复合强度。

技术领域

本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种双层金属复合极薄带横向振动轧制系统及制备方法。

背景技术

金属复合材料是以一种金属作为基体，利用复合技术与另一种或几种物理、化学、力学性能不同的增强体金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料的统称。金属复合材料在设计上综合了各组元的优点，弥补了各组元的不足，具有单一金属或合金无法比拟的优异综合性能。

层状结构为自然结构材料最基本、最广泛的组成结构，通过分级调控与逐级优化，层状结构材料可显示出非常独特的强韧化匹配优势，具有优异的力学性能。层状金属复合材料通过优化叠层组成和结构来补偿单层材料内在性能的不足，可获得优异的综合性能，被广泛应用于航空航天、交通运输、基础设施、电子通讯等领域。

在金属极薄带复合轧制过程中，由于轧制力大，轧辊易产生弹性变形。随着轧件厚度的减小，轧制力将升高，并且由于轧件回弹现象的发生，显著影响成品的几何精度。特别是当极薄带的厚度减小到一定范围时，轧件覆盖区之外的上下工作辊边部易发生接触，严重影响极薄带轧制复合效果和成品件板形质量。

发明内容

本发明针对金属复合极薄带轧制复合效果不佳、几何精度低、板形质量差等问题，提供一种双层金属复合极薄带横向振动轧制系统及制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种双层金属复合极薄带横向振动轧制系统，包括一号轧辊、二号轧辊、一号液压振动器、二号液压振动器、一号液压马达、二号液压马达、单向阀、一号液压泵、一号溢流阀、油箱、控制器、二号溢流阀、二号液压泵、电磁换向阀、一号调速阀、二号调速阀。所述一号轧辊和二号轧辊为中部向外突出的柱体结构。所述油箱中的液压油经一号溢流阀被一号液压泵抽出，所述一号溢流阀用于控制油液压力，所述一号液压泵抽出的液压油通过管道经单向阀分别进入一号液压马达和二号液压马达。所述油箱中的液压油经二号溢流阀被二号液压泵抽出，所述二号溢流阀用于控制油液压力，所述二号液压泵抽出的液压油通过设有电磁换向阀的管道分别经一号调速阀和二号调速阀，并分别进入一号液压振动器、二号液压振动器。所述一号液压马达和二号液压马达通过联轴器分别与一号轧辊和二号轧辊的一端连接，以便于驱动一号轧辊和二号轧辊的转动。所述一号液压振动器和二号液压振动器通过联轴器分别与一号轧辊和二号轧辊的另一端连接，以便于驱动一号轧辊和二号轧辊横向振动。所述控制器通过电信号控制一号液压马达和二号液压马达的转速、一号液压振动器和二号液压振动器的振动频率、电磁换向阀的换向、通过一号调速阀和二号调速阀的流量，以便于控制整个系统的运动协调。所述一号液压马达、二号液压马达和一号液压泵的出油口均与油箱连接，实现回油。所述一号液压振动器、二号液压振动器回油口与电磁换向阀连接，实现回油。液压振动器和液压马达与控制器连接，对横向振动频率、振幅、马达驱动轧辊转速进行监控与设定。

进一步，所述一号轧辊和二号轧辊均由高强度、高硬度、高杨氏模量的碳化钨硬质合金制成。采用硬质合金可减少轧辊在轧制时产生的弹性及弯曲变形，避免轧件覆盖区之外的轧辊边部发生接触。

再进一步，所述一号轧辊和二号轧辊中部均有向外凸出的台阶平面，所述台阶平面通过弧面与两端圆柱体辊身平面连接，所述台阶平面高度h＝0.5～2mm，所述圆柱体轧辊直径D＝20～40mm，所述一号轧辊和二号轧辊的辊身长度L＝25～50mm。一号轧辊和二号轧辊的台阶高度保持相同，台阶平面与辊身的过渡性连接避免轧制时产生的应力集中对台阶构成损坏。