一种铝复合板粗轧机粘合道次轧制的控制方法与流程

本发明涉及金属压力加工技术领域，特别是指一种铝复合板粗轧机粘合道次轧制的控制方法。

背景技术：

复合板是指在一层金属板上面覆盖另外一层或多层金属板，以达到在不降低使用效果(防腐性能、机械强度等)的前提下节约资源，降低成本的效果。铝复合板轧制是一个相对复杂的工艺过程，首先将复合层材料和基板芯层材料简单的焊接在一起，然后将焊接完成后的铝锭装入加热炉加热至轧制温度，铝锭经过粗轧机的多道次可逆轧制后，最终轧制出复合板产品。由于基板芯层材料和复合层材料化学成分以及特性都不同，两种合金粘合过程较复杂，如果基板芯层材料和复合层材料不能很好的粘合在一起，比如层间产生空隙或压入空气等，就会在轧制过程中出现复合层和基板芯层脱离或起皮的情况，导致复合轧制失败。因此，基板芯层材料和复合层材料粘合的好坏直接影响了复合轧制的成败。

根据铝复合板轧制的工艺特点，在生产过程中，一般都要先进行粘合道次的轧制，先使复合层和基板芯层粘合在一起，然后再进行大变形量的常规轧制。所谓复合板粘合道次，就是铝锭在开始大变形量轧制前，先以较小的变形量进行几个道次的粘合轧制，目的是挤压出复合层和基板芯层之间的空气，使复合层和基板芯层粘合在一起。在粘合道次轧制过程中，因为基板芯层和复合层材料还没有很好的粘合在一起，如果此时的轧件变形量太大，因为复合层和基板芯层材料特性不同，所以长度方向的延伸量也不一致，从而产生层间相对滑动，或在复合层和基板芯层之间压入空气，在后续轧制过程中出现复合层和基板芯层脱离或起皮的情况，最终导致复合轧制失败。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种铝复合板粗轧机粘合道次轧制的控制方法，该方法第一道次以恒轧制力方式轧制，挤压出复合层和基板芯层间的空气，消除层间间隙，然后以每道次辊缝减小δs进行粘合轧制，该方法能够更好的使复合层和基板芯层粘合在一起，有效的减少了由于粘合道次轧件变形量太大导致的复合层和基板芯层脱离的情况。

该方法包括步骤如下：

s1：在铝复合板粗轧机粘合轧制第一道次，先将轧机辊缝摆位至初始设定位置s0，然后将铝锭运送至轧机辊缝处，使铝锭头部进入轧机辊缝，保证铝锭头部距离轧机辊缝距离为l；

其中，辊缝初始位置s0＝h+β0，

式中，h为铝锭厚度，β0为初始位置附加值，β0取值范围为20.0～50.0mm；

s2：将粗轧机电动辊缝摆位至压下位置s1，然后电动辊缝保持不动由液压辊缝继续压下至产生100吨轧制力，并保持轧制力恒定不变；

其中，辊缝压下位置s1＝h+β1，

式中，β1为压下位置附加值，β1取值范围为5.0～10.0mm；

s3：启动轧机开始轧制，以恒轧制力方式(即在轧制过程中保持轧制力恒定不变)完成第一道次的轧制，并且在轧制过程中采集辊缝实际值并计算辊缝的平均值；

s4：确定粘合轧制下一道次轧机辊缝预设值sref(i+1)，粘合轧制的下一道次轧机辊缝预设值为在当前道次轧制过程中计算的辊缝平均值基础上减小δs，即：sref(i+1)＝save_i-δs，

式中，i为当前道次数，save_i为第i道次轧制过程中计算的辊缝平均值；

s5：轧机电动辊缝保持恒定不变，由液压辊缝摆位完成以后，以恒辊缝的方式(即在轧制过程中保持辊缝恒定不变)完成剩余粘合道次的轧制。

其中，s1中铝锭头部与轧机辊缝的距离l与复合材料层和基板芯层长度有关，计算公式为：l＝(l1-l2)/2+δl，

式中，l1为基板芯层长度，l2为复合材料层长度，δl为长度附加量，δl取值范围为100.0～300.0mm。

s1中轧机辊缝为电动辊缝和液压辊缝相加之和，在轧机辊缝摆位时，液压辊缝动作至零位置，然后电动辊缝动作至辊缝设定值的±1.0mm范围内，然后再由液压辊缝补偿电动辊缝偏差，最终使轧机辊缝实际值等于设定值。

s3中轧机辊缝平均值为轧机咬入以后且抛出之前的辊缝平均值，计算公式为：

式中，n为轧机辊缝采样个数，sk为轧机辊缝的第k个采样值。

s4中δs取值跟基板芯层材料特性有关，基板芯层材料越硬，δs越小，δs取值小于3.0mm。

s5中剩余粘合道次数不大于9，即粘合轧制总道次数不大于10。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，减少了复合层和基板芯层粘合失败的情况，有效提高复合板轧制成功率。在粘合道次第一道次，以恒轧制方式挤压出复合层和基板芯层间的空气，并计算出轧机辊缝值，后续粘合道次在第一道次记录的辊缝值基础上，每道次以固定的小变形量完成粘合轧制，控制过程简单，工艺过程稳定且粘合效果更好。该方法实现简单，可逆粗轧机在不增加任何硬件的前提下即可以实现，成本低，效果明显。

附图说明

图1为本发明的铝复合板粗轧机粘合道次轧制的控制方法复合料第一道次轧制示意图；

图2为本发明的铝复合板粗轧机粘合道次轧制的控制方法粘合道次控制流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种铝复合板粗轧机粘合道次轧制的控制方法。

如图2所示，该方法包括步骤如下：

s1：在铝复合板粗轧机粘合轧制第一道次，先将轧机辊缝摆位至初始设定位置s0，然后将铝锭运送至轧机辊缝处，使铝锭头部进入轧机辊缝，保证铝锭头部距离轧机辊缝距离为l；

其中，辊缝初始位置s0＝h+β0，

式中，h为铝锭厚度，β0为初始位置附加值，β0取值范围为20.0～50.0mm；

如图1所示，铝锭头部与轧机辊缝的距离l与复合材料层和基板芯层长度有关，计算公式为：l＝(l1-l2)/2+δl，

式中，l1为基板芯层长度，l2为复合材料层长度，δl为长度附加量，δl取值范围为100.0～300.0mm。

s2：将粗轧机电动辊缝摆位至压下位置s1，然后电动辊缝保持不动由液压辊缝继续压下至产生100吨轧制力，并保持轧制力恒定不变；

其中，辊缝压下位置s1＝h+β1，

式中，β1为压下位置附加值，β1取值范围为5.0～10.0mm；

s3：启动轧机开始轧制，以恒轧制力方式完成第一道次的轧制，并且在轧制过程中采集辊缝实际值并计算辊缝的平均值；

s4：确定粘合轧制下一道次轧机辊缝预设值sref(i+1)，粘合轧制的下一道次轧机辊缝预设值为在当前道次轧制过程中计算的辊缝平均值基础上减小δs，即：sref(i+1)＝save_i-δs，

式中，i为当前道次数，save_i为第i道次轧制过程中计算的辊缝平均值；

δs取值跟基板芯层材料特性有关，基板芯层材料越硬，δs越小，δs取值小于3.0mm。

s5：轧机电动辊缝保持恒定不变，由液压辊缝摆位完成以后，以恒辊缝的方式完成剩余粘合道次的轧制。

下面结合具体实施例予以说明。

该方案在某铝厂可逆粗轧机上实施，轧制复合板产品，铝锭厚度为530.0mm，铝锭宽度1650.0mm，铝锭基板芯层长度6000.0mm，复合材料层长度5700.0mm，上下各一层复合材料进行复合板轧制。

具体实施步骤如下：

步骤一：在铝复合板粗轧机粘合轧制第一道次，先将轧机辊缝摆位至初始设定位置s0，然后将铝锭运送至轧机辊缝处，使铝锭头部进入轧机辊缝，且保证铝锭头部距离轧机辊缝距离为l。

其中，辊缝初始位置s0＝h+β0，

式中，h为铝锭厚度，β0为初始位置附加值，β0取值30.0mm。

铝锭头部与轧机辊缝的距离l＝(l1-l2)/2+δl，

式中，l1为基板芯层长度，l2为复合材料层长度，δl为长度附加量，δl取值为150.0mm。

步骤二：将粗轧机电动辊缝摆位至压下位置s1，然后电动辊缝保持不动由液压辊缝继续压下至产生100吨轧制力，并保持轧制力恒定不变。

其中，辊缝压下位置s1＝h+β1，

式中，β1为压下位置附加值，取值为5.0mm。

步骤三：启动轧机开始轧制，以恒轧制力方式完成第一道次的轧制，即在轧制过程中保持轧制力恒定不变，并且在轧制过程中采集辊缝实际值并计算辊缝的平均值，轧机辊缝平均值为轧机咬入以后且抛出之前的辊缝平均值，计算公式为：

式中，n为轧机辊缝采样个数，sk为轧机辊缝的第k个采样值。

步骤四：粘合轧制下一道次轧机辊缝预设值在当前道次计算的辊缝平均值基础上减小δs，即：sref(i+1)＝save_i-δs，

式中，i为当前道次数，save_i为第i道次轧制过程中计算的辊缝平均值，

sref(i+1)为下一粘合道次辊缝预设值，粘合轧制总道次数为6，δs取值为1.0mm。

轧机电动辊缝保持恒定不变，由液压辊缝摆位完成以后，以恒辊缝的方式完成剩余粘合道次的轧制，即在轧制过程中保持辊缝恒定不变。

该轧机复合板生产采用上述粘合道次控制方法之后，很少发生复合层粘合失败的情况，有效的提高了复合板轧制成功率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。