一種淬火板板形控制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬板材淬火板形控制方法及裝置，所述方法通過輥式淬火機上壓輥壓下壓住鋼板，同時調(diào)整前后輥組線速度使之產(chǎn)生微小速度差，從而在淬火金屬板材內(nèi)產(chǎn)生微張力，利用微張力控制淬火金屬板材板形。采用上述控制方法，實現(xiàn)的裝置包括機架、壓下裝置、上壓輥、輸送輥道、上下噴水冷卻裝置、傳動裝置等，上下噴水冷卻裝置布置在前后輥組之間；上壓輥通過壓下裝置可單獨壓下調(diào)整；每個輥組的輸送輥及對應(yīng)的上壓輥單獨驅(qū)動或成組驅(qū)動，前后輥組獨立驅(qū)動。根據(jù)本發(fā)明的淬火方法和裝置可改善淬火板板形，提高淬火板質(zhì)量。
【專利說明】一種淬火板板形控制方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬板材淬火【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種淬火板板形控制方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]淬火是提高金屬材料強度的重要熱處理手段。對金屬板材而言，一般采用輥式淬火機進行連續(xù)淬火。輥式淬火機主要由機架、輸送輥道及其傳動裝置、上壓輥及其壓下裝置和布置在輥間噴水系統(tǒng)等組成。上橫梁和下橫梁連接左右兩個立柱，輸送輥道和上壓輥安裝在立柱之間，其中每根上壓輥安裝在縱梁上，由壓下裝置控制上壓輥壓下，輸送輥道和上壓輥的傳動裝置采用集中傳動。淬火時，加熱后的金屬板材連續(xù)通過輥式淬火機進行噴水冷卻，通過控制金屬板材溫度，而獲得所要求組織的淬火板材。
[0003]現(xiàn)有輥式淬火機控制淬火板材板形手段有限，主要通過控制淬火板材運行速度、改變噴嘴噴水強度及其分布，然而由于冷卻水在鋼板上表面分布及流動的隨機性，導(dǎo)致板形控制難度大。在整個板材的長度方向，板材變形(或抑制變形)主要有兩個區(qū)域。
[0004]前后兩輥間的板材變形:噴水冷卻系統(tǒng)在板材上下表面的噴射點位于同一豎直面上，同時控制上下表面的噴射水量，希望減少上下表面的溫度差來控制板形。但由于金屬板材上下表面換熱條件以及橫向換熱的差異，導(dǎo)致金屬板材冷卻不均勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力和淬火相變產(chǎn)生的組織應(yīng)力交互作用，使板材在淬火時內(nèi)應(yīng)力分布不均產(chǎn)生變形。
[0005]上下兩輥壓點處的板材變形:將上壓輥與輸送輥道之間的輥縫設(shè)定值接近于板材的厚度來抑制板材的變形。但輥縫太大，則起不到約束的作用，輥縫太小，經(jīng)淬火變形后的板材又難以通過淬火機。因此現(xiàn)有輥式淬火機，通過壓下裝置使得上壓輥盡量靠近淬火板上表面，以起到擋水作用，同時對抑制板形也起到一定的作用。
[0006]板材變形后，后續(xù)冷卻過程中的上下噴射點就不在同一豎直面，因此導(dǎo)致后續(xù)的冷卻又加劇了板材的變形，產(chǎn)生瓢曲及浪形，嚴重影響鋼板的最終板形，由此影響質(zhì)量合格率，同時也給企業(yè)造成極大地經(jīng)濟損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]鑒于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種淬火板型控制方法及其設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中淬火板材形變的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明提供了一種淬火板形控制方法，適用于輥式淬火設(shè)備，輥式淬火設(shè)備包括至少兩組壓輥，每組壓輥包括上壓輥和下方輸送輥，調(diào)整各組淬火機上壓輥壓力及壓輥組的線速度，使得金屬板材在正常淬火工藝條件下，使得前后壓輥組之間產(chǎn)生微小速度差，在金屬板材內(nèi)部產(chǎn)生微張力，通過微張力控制淬火金屬板材的板形。
[0009]作為優(yōu)選，調(diào)整前后壓輥組的輥徑尺寸和/或轉(zhuǎn)速來調(diào)整該輥子的線速度。
[0010]作為優(yōu)選，前后壓輥組輥速差在O?10%之間。
[0011]作為優(yōu)選，調(diào)整淬火機上壓輥向下壓力，相鄰上壓輥的壓下壓力相等或隨板材運輸走向逐漸增大。
[0012]作為優(yōu)選，每根上壓輥施加在金屬板材的壓力在IkN?200kN之間。
[0013]微張力板形控制的金屬板材淬火裝置，采用上述的淬火板形控制方法，淬火裝置包括機架、壓下裝置、上壓輥、輸送輥道、上噴水冷卻裝置、下噴水冷卻裝置、傳動裝置，輸送輥道安裝在輥道底座上，上壓輥由壓下裝置控制壓下；上噴水冷卻裝置布置在前后上壓輥之間，下噴水冷卻裝置布置在前后輸送輥道之間。
[0014]作為優(yōu)選，壓下裝置，包括升降裝置、縱梁、壓下缸，縱梁通過機架上的升降裝置調(diào)整高度，每根上壓輥通過安裝在縱梁上的短行程壓下缸單獨壓下。
[0015]作為優(yōu)選，下輸送輥及對應(yīng)的上壓輥構(gòu)成一個壓輥組，每個壓輥組的輸送輥及對應(yīng)的上壓輥采用單獨驅(qū)動或成組驅(qū)動，前后輥組獨立驅(qū)動。
[0016]作為優(yōu)選，前后壓輥組輥速差在O?10%之間。
[0017]作為優(yōu)選，上壓輥向下壓力，相鄰上壓輥的壓下壓力相等或隨板材運輸走向逐漸增大。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過淬火機上壓輥以一定壓力壓住淬火板，利用前后輥道速度差，對淬火板施加壓力及微張力，來抑制淬火板變形，同時微張力改善淬火過程中淬火金屬板材內(nèi)的應(yīng)力分布，進而改善并控制板材淬火的板形，可有效控制淬火后的金屬板材變形，淬火板變形可減小30%?50%。同時微張力的施加弱化了淬火噴水狀態(tài)對板形的影響，使得淬火機調(diào)整更容易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1顯示為本發(fā)明的淬火微張力板形控制方法的示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的實施例1中的金屬板材淬火機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖2的N向視圖；
[0022]圖4為圖3中I的放大視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]零件標號說明
[0025]I —板材，
[0026]2 一淬火上噴嘴噴射水流，
[0027]3 —上壓輥，
[0028]4 —輸送輥，
[0029]5-機架，
[0030]6-升降裝置，
[0031]7-立柱，
[0032]8-上橫梁，
[0033]9-縱梁，
[0034]10-壓下缸，
[0035]11-傳動裝置，
[0036]12 —壓下裝置。
【具體實施方式】
[0037]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0038]實施例1
[0039]根據(jù)本發(fā)明的金屬板材I淬火微張力板形控制方法，通過調(diào)整淬火機上壓輥3壓力及輸送輥4的線速度，使得在淬火金屬板材I在淬火機前后輥的輥子線速度差為O?10%,進而在淬火金屬板材I內(nèi)部會產(chǎn)生微張力。通過微張力改善淬火金屬板由于淬火冷卻不均產(chǎn)生的熱應(yīng)力及相變不同時性產(chǎn)生的組織應(yīng)力分布，從而可改善淬火金屬板材I平直度，提高了淬火板質(zhì)量。
[0040]在本實施例的方法中，可通過調(diào)整淬火機輸送輥4和上壓輥3輥徑尺寸和/或調(diào)整各個輥子轉(zhuǎn)速來調(diào)整該區(qū)域輥子的線速度。
[0041]根據(jù)附圖1所示，在本實施例中，金屬板材I淬火機冷卻段設(shè)備包括12個輥徑相同輥子，每個輥子的轉(zhuǎn)動方向如圖1所示的逆時針轉(zhuǎn)動，淬火金屬板材I沿由左至右的方向運行。沿金屬板材I運行方向布置的上述12個輸送輥4依次記為第一輥、第二輥、第三輥、第四輥、第五輥、第六輥、第七輥、第八輥、第九輥、第十輥、第i^一輥、第十二輥，它們的速度依次記為V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11和V12，它們的上壓輥3壓力依次記為P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11和P12。如需給位于淬火機第四至第七輥之間的淬火板施加微張力，則調(diào)整第四?第七個下輸送輥4及對應(yīng)上壓輥3的轉(zhuǎn)速，使得Vl=V2 = V3 ^ V4 ^ V5 ^ V6 ^ V7 ^ V8 = V9 = VlO = Vll = V12。
[0042]在根據(jù)本實施例的淬火微張力板形控制方法中，同時調(diào)整第四至第七上壓輥3壓下壓住鋼板，其壓力依此計為P4、P5、P6、P7，使其相鄰上壓輥3壓力相等或逐漸增加。
[0043]從而使得處于淬火機第四?七輥子每兩根輥子之間的淬火金屬板材I內(nèi)產(chǎn)生微張力，由于微張力的存在，從而改善淬火金屬板內(nèi)熱應(yīng)力及相變壓力的分布，提高了淬火金屬板的板形，提高了淬火板質(zhì)量。按照本實施例的控制方法，可有效控制淬火后的金屬板材I變形，與現(xiàn)有傳統(tǒng)淬火機相比，淬火板不平度可減小30%?50%。
[0044]根據(jù)附圖2、3所示，本實施例提供了一種微張力板形控制淬火機，輸送輥4道安裝在輥道底座上，上壓輥3由升降裝置6控制壓下；前后兩根上壓輥3的壓下力相等或逐漸增大；噴水冷卻裝置2布置在上壓輥3前后兩根輥子和輸送輥4道前后兩根輥子之間；上壓輥3和輸送輥4道采用傳動裝置11單獨驅(qū)動即每根輥子由一臺電機驅(qū)動，或?qū)?yīng)上下輥子成組驅(qū)動即上下兩根輥子采用同一臺電機驅(qū)動，前后兩組間存在線速度差，線速度差為O?10%。
[0045]根據(jù)附圖2、3所示，淬火機包括左右立柱7、上橫梁8、升降裝置6、壓下缸10、縱梁9、上壓輥3、傳動裝置11、輸送輥4道、下橫梁和噴水冷卻裝置2 ;左右立柱7、上橫梁8和下橫梁組成封閉式機架5 ;升降裝置6安裝在上橫梁8上，傳動輥道和上壓輥3安裝在左右立柱7之間。上壓輥3和傳動輥道采用單獨傳動，通過前后兩輥的速度差實現(xiàn)兩輥間板材I的微張力。上壓輥3安裝在縱梁9上，通過安裝在縱梁9上的壓下缸10實現(xiàn)每根上壓輥3的單獨壓下，每根輥子的壓下力根據(jù)微張力大小通過壓下缸10單獨調(diào)整，縱梁9和升降裝置6之間安裝有壓下缸10，上述的壓下缸10和上壓輥3安裝整體的縱梁9上，通過升降裝置6實現(xiàn)整個上壓輥3的整體壓下，通過壓下缸10實現(xiàn)事故的快開動作；噴水冷卻裝置2布置在在上壓輥3前后兩根輥子和輸送輥4道前后兩根輥子之間，用于淬火板材I。
[0046]根據(jù)圖2所示，板材I從左至右運行，根據(jù)淬火工藝要求和來料板材I的規(guī)格，要求圖2中任前一組上壓輥3’和輸送輥4’與后一組上壓輥3”和輸送輥4”之間存在微小張力，則驅(qū)動升降裝置6至輥縫值附近，在通過壓下缸10精確調(diào)整輥縫，同時調(diào)整輥3’、4’、3”、4”的輥道線速度V，使得V3’ = V4’，V3” = V4”，V4” = (1.0?1.1) V4’。當淬火冷卻時，微張力的存在將改變原有的冷卻不均勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力和淬火相變產(chǎn)生的組織應(yīng)力的交互作用，減少和抑制板材I的變形。
[0047]實施例2
[0048]與實施例1采用的結(jié)構(gòu)不同，實施例1為整體升降+短行程缸單獨壓下，本實施例為長行程缸單獨調(diào)整。
[0049]本實施例的微張力板形控制淬火機的實如圖5所示(本示意圖僅示出需要微張力控制前后兩組輥子)，包括上壓輥3’、3”、輸送輥4’、4”、機架5裝配、壓下裝置12和噴水冷卻裝置2組成，所述上壓輥3’、3”和輸送輥4’、4”安裝在機架5裝配中，通過壓下裝置12直接控制上壓輥3壓下，壓下裝置12兼起壓下和事故快開的作用。上壓輥3’、3”和輸送輥4’、4”采用單獨傳動，通過前后兩輥的速度差實現(xiàn)兩輥間板材I的微張力。噴水冷卻裝置2布置在在上壓輥3前后兩根輥子和輸送輥4道前后兩根輥子之間，用于淬火板材I。
[0050]根據(jù)圖5所示，板材I從左至右運行，根據(jù)淬火工藝要求和來料板材I的規(guī)格，要求前一組上壓輥3’和輸送輥4’與后一組上壓輥3”和輸送輥4”之間存在微小張力，則驅(qū)動壓下裝置12直接控制上壓輥壓下，壓下裝置的油缸兼起壓下和事故快開的作用。同時調(diào)整輥 3，、4，、3”、4” 的輥道線速度 V，使得 V3’ = V4，，V3” = V4”，V4” = (1.0 ?1.1)V4，。當淬火冷卻時，微張力的存在將改變原有的冷卻不均勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力和淬火相變產(chǎn)生的組織應(yīng)力的交互作用，減少和抑制板材I的變形。
[0051]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種淬火板形控制方法，適用于輥式淬火設(shè)備，所述輥式淬火設(shè)備包括至少兩組壓輥，每組壓輥包括上壓輥和下方輸送輥，其特征在于，調(diào)整各組淬火機上壓輥壓力及壓輥組的線速度，使得金屬板材在正常淬火工藝條件下，使得前后壓輥組之間產(chǎn)生微小速度差，在金屬板材內(nèi)部產(chǎn)生微張力，通過微張力控制淬火金屬板材的板形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淬火板形控制方法，其特征在于，調(diào)整前后壓輥組的輥徑尺寸和/或轉(zhuǎn)速來調(diào)整該輥子的線速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淬火板形控制方法，其特征在于，所述前后壓輥組輥速差在O?10%之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淬火板形控制方法，其特征在于，調(diào)整淬火機上壓輥向下壓力，相鄰上壓輥的壓下壓力相等或隨板材運輸走向逐漸增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淬火板形控制方法，其特征在于，所述每根上壓輥施加在金屬板材的壓力在IkN?200kN之間。
6.微張力板形控制的金屬板材淬火裝置，采用權(quán)利要求1-5任一所述的淬火板形控制方法，其特征在于，包括機架、壓下裝置、上壓輥、輸送輥道、上噴水冷卻裝置、下噴水冷卻裝置、傳動裝置，所述的輸送輥道安裝在輥道底座上，上壓輥由壓下裝置控制壓下；上噴水冷卻裝置布置在前后上壓輥之間，下噴水冷卻裝置布置在前后輸送輥道之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬板材淬火裝置，其特征在于，所述壓下裝置，包括升降裝置、縱梁、壓下缸，縱梁通過機架上的升降裝置調(diào)整高度，每根上壓輥通過安裝在縱梁上的壓下缸單獨壓下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬板材淬火裝置，其特征在于，所述下輸送輥及對應(yīng)的上壓輥構(gòu)成一個壓輥組，每個壓輥組的輸送輥及對應(yīng)的上壓輥采用單獨驅(qū)動或成組驅(qū)動，前后輥組獨立驅(qū)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬板材淬火裝置，其特征在于，所述前后壓輥組輥速差在O?10%之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬板材淬火裝置，其特征在于，所述上壓輥向下壓力，相鄰上壓輥的壓下壓力相等或隨板材運輸走向逐漸增大。
【文檔編號】C21D11/00GK104451117SQ201410489786
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】楊春楣, 方建忠, 韓會全 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司, 中冶賽迪上海工程技術(shù)有限公司