由鑄件制造金屬帶的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種通過軋制由鑄件制造金屬帶的方法，其中采用與帶材軋制相結(jié)合的型材軋制技術(shù)。利用鑄造技術(shù)首先鑄造金屬帶材用的材料，從而制得中心部厚度大于側(cè)部的鑄造型材，以基本連續(xù)的方式將該鑄造型材引入軋制機(jī)中，其中在至少兩個(gè)階段的型材軋制過程中，將鑄造型材分成兩個(gè)對(duì)稱部分并將其保持為兩個(gè)相等部分。所述這些部分在至少一個(gè)階段的帶材軋制過程中延展至待軋材料的側(cè)向區(qū)域以形成目標(biāo)扁平型材，這樣獲得鑄造型材的中心部尺寸與帶材寬度之間的延展比率為大于２．８∶１。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種通過軋制和退火。美國(guó)專利5,119,660涉及一種通過擠壓來制造金屬物體、特別是非鐵金屬物體的方法。在該方法中把作為鑄件的材料從鑄造機(jī)供至擠壓裝置。鑄件是一種棒材，它在一個(gè)獨(dú)立位置處通過上引鑄造法鑄造而成，并具有粗粒的鑄態(tài)結(jié)構(gòu)。鑄件供至所述擠壓裝置，該擠壓裝置優(yōu)選為連續(xù)擠壓裝置，其中棒材供入旋轉(zhuǎn)的Conform擠輪的凹槽內(nèi)。摩擦粘著力推動(dòng)棒材壓著固定支座，對(duì)該材料的剪切作用產(chǎn)生足夠的壓力和溫度以通過模具擠壓出該材料從而形成型材。該型材可優(yōu)選為連續(xù)的長(zhǎng)帶材，其可纏繞在大盤管上。經(jīng)證明，該產(chǎn)品非常節(jié)約成本，并使傳統(tǒng)扁平線圈的橫向焊縫消除、焊接質(zhì)量提高以及線速度增加。然而，美國(guó)專利5,119,660所披露的用于連續(xù)帶材的連續(xù)擠壓法并不像預(yù)期的那樣可靠。此外，通過連續(xù)擠壓所制造的帶材具有較小的延展比率、也即帶材的最終寬度與來自澆鑄機(jī)的鑄件的原始直徑之間的比率。在將金屬棒軋成金屬帶的情況下，最終的帶材寬度取決于工作輥的直徑、潤(rùn)滑油和棒材直徑。當(dāng)前的用于將金屬棒加工成金屬帶的局限因素是較小的延展率(寬度/直徑)和控制邊緣變化。由于較小的延展率，用棒材制造寬帶材的能力由于所需設(shè)備的大小而在邊緣上變得可行。此外，當(dāng)棒材的直徑增加時(shí)，在該工藝中發(fā)生的邊緣變化量也隨之增加。當(dāng)考慮利用金屬棒制造金屬帶的工藝時(shí)，最容易的方法就是直接壓下棒材并獲得給定的寬度。一般地，用直接壓下方法所加工的金屬帶(也即銅)的寬度具有1.7∶1-1.9∶1的延展率。通過在橫越棒材直徑的方向上簡(jiǎn)單地衡量一條直線，并將其乘以1.7就可以得到最終的帶材寬度。為了從給定的棒材直徑獲得更高的延展比率，必須找到一種會(huì)使整個(gè)棒材的初始直線長(zhǎng)度延長(zhǎng)的方法。可根據(jù)棒材獲得的理論最大寬度是通過衡量整個(gè)材料的螺旋弧而獲得的。如果棒材是圍繞所述弧開卷的，那么對(duì)于給定厚度的帶材可獲得理論最大寬度。雖然該方法能制成最大寬度的帶材，但是根本的問題是該工藝禁止使用。從美國(guó)專利4,793,169可以了解到一種連軋機(jī)，其中將來自連鑄機(jī)的薄板通過熱軋機(jī)能夠不間斷地加工成帶材。在該美國(guó)專利4,793,169的一個(gè)實(shí)施例中，可以軋制具有諸如圓形和橢圓形之類的彎曲剖面的薄板或型材。工作輥具有互補(bǔ)的、發(fā)散的工作面，每個(gè)工作面在輥的中點(diǎn)處以狹窄區(qū)域開始并發(fā)散成橫越棒材寬度延伸的較寬區(qū)域。當(dāng)該較寬區(qū)域與所述材料接觸時(shí)，輥縫釋放并且軋制材料在后續(xù)道次中部分地回彈。輥縫再次閉合并且狹窄區(qū)域再次與材料接觸從而進(jìn)行進(jìn)一步的壓平和延展，最終制得帶材。雖然該工藝可制造寬帶材，但其生產(chǎn)量相對(duì)較低，進(jìn)行這種運(yùn)作的機(jī)構(gòu)與傳統(tǒng)的軋制機(jī)相比較復(fù)雜。美國(guó)專利4,233,832描述了一種將線材或棒材軋制成較寬的扁平帶材的方法和裝置。在該方法中，線材或棒材穿過軸偏移的兩輥之間。可以是環(huán)狀的較大外輥，具有平滑的內(nèi)接觸面。較小的內(nèi)輥具有平滑的外接觸面。相對(duì)立的平滑表面在最接近的位置具有間隔，其小于供至其間的線材或棒材的直徑的1/3。在線材首次接觸會(huì)聚入口的相對(duì)立的平滑接觸面的位置、與相對(duì)立的表面間的最接近位置之間的距離，優(yōu)選至少為供至于此的線材或棒材的原始直徑的四倍。用這種方式軋制線材或棒材制得較寬的扁平帶材，其寬度至少為線材或棒材的原始直徑的2.5倍，最終的帶材寬度大大超過原始直徑的4.0倍。作為美國(guó)專利4,233,832的實(shí)例提到了將一種標(biāo)稱為純鉛的(pure lead)線材壓平成約為1英寸寬的帶材，其中所述線材的直徑為0.190英寸(4.8mm)。這表示寬度與直徑的比率約為5.3。在所參考的美國(guó)專利4,793,169和4,233,832中，都是在單一軋制階段實(shí)施軋制扁平帶材。這需要較好地制造所述裝置、特別是工作輥的表面。此外，例如由于帶材的質(zhì)量要求，為了不斷保持基本相同的兩輥之間的公差，維護(hù)所述裝置和輥是很困難的。本專利技術(shù)的目的是消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，并創(chuàng)建一種以澆鑄機(jī)的鑄線開始制造金屬帶的方法，以及通過將上引鑄造技術(shù)與型材和帶材軋制技術(shù)相結(jié)合來克服延展比率的現(xiàn)有局限性。本專利技術(shù)的必要特征涵蓋在所附隨的權(quán)利要求中。根據(jù)本專利技術(shù)，利用鑄造技術(shù)首先鑄造用于帶材的金屬材料從而以基本連續(xù)的方式制造作為棒材的鑄件，該鑄件優(yōu)選為型材形狀，其中型材的中心部基本比其側(cè)部厚些。鑄造操作優(yōu)選地在基本水平或基本垂直的方向上實(shí)施，但該鑄造操作還可以在水平位置與垂直位置之間的傾斜位置處實(shí)施。然后以基本連續(xù)的方式將鑄造型材(cast profile)優(yōu)選地直接從鑄造裝置引導(dǎo)至軋制機(jī)上，在該軋制機(jī)中采用型材軋制和帶材軋制的技術(shù)。這樣，當(dāng)?shù)谝卉堉齐A段開始時(shí)，優(yōu)選的是作為鑄件的鑄造型材。那么在軋制之前最好不加工鑄造型材，鑄態(tài)材料無疑處于任一工作(也即回火或軟化退火)溫度之下。但是，如果需要，至少其中一個(gè)工作階段可用作澆鑄機(jī)與本專利技術(shù)的第一軋制階段之間的連續(xù)操作。根據(jù)本專利技術(shù)，為了縱向和橫向延展金屬帶材用的鑄造型材，優(yōu)選地，通過軋制操作將鑄造型材分成兩個(gè)對(duì)稱部分并且該鑄造型材在被軋成扁平帶材之前仍保持為兩個(gè)相等部分。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在最初的軋制操作過程中，利用類似的將楔形物置入一片木材內(nèi)的方法將鑄造型材分成兩個(gè)對(duì)稱部分。由于所遇到的相對(duì)阻力，鑄造型材在橫向上松散放置。用這種方法得到的縱向延伸率可保持在5％以下。在將鑄造型材分成兩個(gè)相等部分之后，型材輥在下列操作中促使鑄造型材側(cè)向整體移動(dòng)。在縱向上采取低損耗的鑄造型材，獲得鑄造型材的中心部尺寸與帶材寬度的延展比率(寬度/直徑)為大于2.8∶1。在本專利技術(shù)的方法中，通過多階段軋制將鑄造型材軋成扁平帶材，其中從一開始至少兩個(gè)階段是基于型材軋制跟隨在至少一個(gè)帶材軋制階段之后的。型材軋制階段的輥成形為使軋制效果集中在鑄造型材的中心部，這樣鑄造型材的中心部將該鑄造型材分成兩個(gè)比該鑄造型材中心部厚的對(duì)稱側(cè)部。將鑄造型材居中從而使該鑄造型材的中心部供至兩輥之間的兩輥距離最短的間隙處。這樣，優(yōu)選從鑄造型材的最厚部分開始軋制。第一軋制階段的輥優(yōu)選地成形為使輥中心部的表面是凸起彎曲的。輥面的彎曲中心部的兩端與輥的側(cè)部表面相連，所述側(cè)部表面基本是線性的并直接從輥的中心部發(fā)散地定向。這樣兩輥在其中心點(diǎn)彼此最接近。輥的彎曲部為輥面的總寬的20-35％。輥的側(cè)部表面與軋制平面之間形成40-60度的銳角。這樣鑄造型材能夠朝著側(cè)向區(qū)域延展。如果曲線主要從輥的中心部發(fā)散地定向，那么輥的側(cè)部表面也可以是彎曲的。在型材軋制的第二階段，輥成形為使該輥的凸起彎曲部在中心部寬于在型材軋制的第一階段。這樣待軋材料與輥面機(jī)械接觸的區(qū)域也更寬些，并且所述材料在其側(cè)向區(qū)域中進(jìn)一步延展。從輥面的彎曲中心部的兩端開始的輥面的側(cè)向區(qū)域?qū)⑹蔷€性的或彎曲的，這樣該側(cè)向區(qū)域從輥的中心部發(fā)散地定向。在本專利技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例中，第一軋制階段的輥是對(duì)稱的從而軋制效果集中在待軋的鑄造型材的中心部。這樣執(zhí)行使其中一個(gè)工作輥的中心部的表面是凸起彎曲的同時(shí)另一工作輥是凹入彎曲的。輥面的凸起彎曲部為輥面全寬的5-20％。該輥面的凸起彎曲部的兩端與輥的側(cè)部表面相連，該側(cè)部表面是凹入彎曲的并從輥的中心部發(fā)散地定向。凹入彎曲輥在輥面全寬上至少90％是凹入彎曲的，該輥面窄于或等于中心部為凸起彎曲的輥的輥面。基于輥的形狀，兩輥在其中心點(diǎn)處仍然是彼此最靠近的。這樣待本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種通過軋制由鑄件制造金屬帶的方法，其中采用與帶材軋制相結(jié)合的型材軋制技術(shù)，該方法包括：利用鑄造技術(shù)首先鑄造金屬帶材用的材料，從而制得中心部厚度大于側(cè)部的鑄造型材，并以基本連續(xù)的方式將該鑄造型材引入軋制機(jī)內(nèi)，其中在至少兩個(gè)階段的型材軋制過程中，將鑄造型材分成兩個(gè)對(duì)稱部分并將其保持為兩個(gè)相等部分，該相等部分在至少一個(gè)階段的帶材軋制過程中延展至待軋材料的側(cè)向區(qū)域以形成目標(biāo)壓平型材，這樣獲得鑄造型材的中心部尺寸與帶材寬度之間的延展比率為大于２．８∶１。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丹霍爾，伊爾波科皮恩，喬治邁耶，布賴恩斯旺克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股份公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：FI[芬蘭]