高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法技术

本发明专利技术提出一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法，该方法，(1)利用高能电脉冲的电塑效应，可快速改善难变形冷轧带材的塑性、延伸率或张应力横向分布状态，可精细调节冷轧带材内部的电场状态，降低轧制压力，改善辊缝横向形状，精细调节其内部的残余应力和局部形变；(2)基于高能电脉冲板形控制关系，可利用高能电脉冲增塑机理，在调节冷轧带材板形的同时，对板厚、表面质量进行调节，可分段对电轧辊的热凸度进行控制，使辊缝满足固定的比例凸度关系，降低轧制力，保持良好的口袋润滑条件，可获得良好的满足表面质量要求的摩擦峰或摩擦系数。

Shape control method of high energy electric pulse for high hardness and brittleness cold rolled strip

【技术实现步骤摘要】
高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法
本专利技术属于轧制机械设备的自动化测量领域，尤其涉及一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法。
技术介绍
高硬脆难变形材质在热轧过程中虽然易成形，但是组织变化明显、晶粒差异大且表面质量不理想，而冷态加工这种材质又极其困难，韧塑性太差，导致形状、性能不易控制，这就对传统的室温成形工艺和连续化的工业生产提出了更高更苛刻的技术要求。传统的板带轧机的板形、板厚调控方法主要包括倾辊、弯辊、横移、交叉、原始辊型、分段冷却等，对于普通的高韧高塑材质带材，上述功能基本可以满足要求，但是对于局部的琐碎小浪，传统机械调控手段几乎无能为力，而分段冷却需要利用轧制本身产生的热量(摩擦热和变形热)，在较大温差下则换热热效率低，使得热平衡时间明显滞后，很难与传统机械调控手段匹配。另外，对于高硬钛合金、高强钢以及高脆硅钢、非晶带、高熵材等特殊合金材质，室温形变困难甚至不可变形，影响其形状、表面和性能，加工难度极大甚至不能室温加工，金属流动性太差，导致其调控工艺复杂，工况参数波动大。轧制压力太小不足以使其发生形变，轧制压力太大又导致辊系挠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n步骤一：布置安装高能电脉冲轧制装置与导电序列；/n所述高能电脉冲轧制所需装置包括：电轧辊、电导辊、可测温板形仪、可逆轧机、测厚仪和高能脉冲电源；/n与传统闭环可逆轧机连接方法一致，只需将所述传统闭环可逆轧机中的工作辊替换为所述电轧辊，在轧机前安装所述电导辊，在轧机前后安装所述可测温板形仪，所述电导辊在可测温板形仪与机架之间，信号检测装置，包括可测温板形仪、热成像仪、霍尔电流传感器、测速码盘以及常规轧机所需传感器，均与板形测控系统相连接，板形测控系统输出连接轧机常规板形调整机构，同时连接高能电脉冲电源，高能脉冲电源...

【技术特征摘要】
1.一种高硬脆冷轧带材高能电脉冲板形调控方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：布置安装高能电脉冲轧制装置与导电序列；
所述高能电脉冲轧制所需装置包括：电轧辊、电导辊、可测温板形仪、可逆轧机、测厚仪和高能脉冲电源；
与传统闭环可逆轧机连接方法一致，只需将所述传统闭环可逆轧机中的工作辊替换为所述电轧辊，在轧机前安装所述电导辊，在轧机前后安装所述可测温板形仪，所述电导辊在可测温板形仪与机架之间，信号检测装置，包括可测温板形仪、热成像仪、霍尔电流传感器、测速码盘以及常规轧机所需传感器，均与板形测控系统相连接，板形测控系统输出连接轧机常规板形调整机构，同时连接高能电脉冲电源，高能脉冲电源正极接出若干并联导线与电导辊各导电块相连接，负极与电轧辊各导电块相连接；
所述电导辊和所述电轧辊辊身内部有相同个数的导电块，对所述导电块从所述轧机的操作侧开始进行编号，其中所述电导辊的导电块编号为i＝1、2、3、…、n；所述电轧辊的导电块编号为j＝1、2、3、…、n；
步骤二：计算真实板形和计算目标偏差；
开启步骤一中安装的轧制装置，开始轧制带材，在所述轧机入口处由所述可测温板形检测仪采集与所述导电块对应位置带材的初始温度和张应力信号，通过电流集流环送入所述板形测控系统，所述板形测控系统对所述初始温度、张应力信号进行处理，得到真实有效的板形信号；
目标偏差即设定目标板形与真实板形之间的偏差；依据得到的真实板形结果：
Δi＝Bset-Breal
式中：Δi是目标板形信号与真实板形信号的差，Bset为设定目标板形，Breal为真实有效板形；
步骤三：建立电参数与张力分布之间的控制关系；
令Iij(k)表示第k个调整周期的第i个电导辊的导电块与第j个电轧辊的导电块之间的电参数调整量，k＝1、2、3、…、m；
Iij(k)＝h(ΔTi,ρ,C,d,v)
式中，h为上述电参数调整量与带材不同位置温度变化的函数；ρ为电阻率、C为比热容、d为材料密度；ΔTi为电导辊的第i个导电块处带材的温度差值；v为轧制速度；
将Δi为第i个电导辊导电块处带材的板形偏差，温度差值ΔTi与板形偏差Δi可用带材横向张力St来表示：



Δi＝φ(Sti)
式中，Sti为i个电导辊导电块处带材的张力；根据电轧辊温度分布ΔTj可获得电轧辊热凸度改变量ΔCj：
ΔCj＝m×Ce×D×ΔTj
其中，m为热凸度修正系数，Ce为电导辊热膨胀系数，D为电导辊直径，ΔTj为电轧辊第j个导电块处温度差值；即可调节辊缝形状，使其满足固定的比例凸度关系，同时降低辊缝负载条件，保持良好的口袋润滑条件，进而获得良好的满足表面质量要求的摩擦峰或摩擦系数；
步骤四：确定高能电脉冲板形控制策略；
若ΔTi(k)＝T+，即温度差为正特征数，且Δi＝F+，即板形偏差为正特征数，则电参数调整量Iij(k)增加；
若ΔTi(k)＝T+，即温度差为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利坡，张海龙，刘耕良，潘磊，杨佳轩，刘树光，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13