[发明专利]一种用于变厚度带材轧制的两道次轧制方法

说明书

技术领域

本发明有关冶金领域一种轧制变厚度带材的轧制方法，特别是，本发明涉及一种轧制变厚度带材的两道次轧制方法即通过两道次轧制实现周期性的变厚度轧制，具体地说是第一道次实现了大部分的压下，而第二道次采用恒压力轧制，既可以对带材进一步压下，又可以对带材的板形进行矫正。所述变厚度带材指出口的带材纵向厚度不断变化，所轧带材可以是带材和其他冷轧材料，如铝。

背景技术

为了实现汽车轻量化的目标，目前汽车行业正在推广使用一种通过轧制得到的厚度连续变化的带材——变厚板。这种变厚板的轧制称为变厚轧制，与常规轧制不同，常规轧制的辊缝设定值是不变的，只是根据实际出口的厚度对辊缝进行微调；而变厚轧制时轧辊的辊缝在轧制过程中设定值是根据出口轮廓的要求不断变化的，如此才能保证出口的厚度按照设定的轮廓不断变化（见图1）。

在进行变厚度轧制（使出口的带材纵向厚度不断变化）时，一般选用的来料是均一厚度的冷轧板或热轧板，经过一个道次直接轧制到目标形状。由于带材的出口厚度是变化的，而来料的厚度是均一的，因此，压下率沿带材纵向也是不断变化的。对于成品厚度较薄的段，要求轧机的轧制能力足够大，而且，一次过大的压下量还可能会带来板形问题。

为了能够顺利轧制，并保证各厚度段板形良好，有人提出通过两道次轧制（第二道次采用恒轧制力的方式）实现较大压下量轧制的方法。

东北大学曾经公开的专利200910012395.6有提到用两道次完成变厚轧制，专利中提到的方法是第一道次轧出一定的轮廓，在第二道次轧制时采用微跟踪的方法根据来料的形状进行轧制控制，实现该方法对来料轮廓识别精度的要求较高然而，该方法存在的问题是，该方法对机组的要求较高，需要对来料进行准确的识别，根据识别的结果再设定不同的轧制参数不容易实现。

发明内容

为克服上述问题，本发明提出了通过两道次轧制的方法实现变厚度轧制，在第一道次先完成大部分的压下，在第二道次采用恒轧制力的方式，将带材轧制到目标厚度。

比较现有技术的方法对机组的要求较高，需要对来料进行准确的识别，根据识别的结果再设定不同的轧制参数，而本发明的方法第二道次采用恒轧制力方式，因此，无需识别来料（即第一道次轧制出口的带材）的形状。本方法易于实现。

与常规轧制的设定不同，在对第一道次的压下进行设定时还必须考虑第二道次的轧制力。因此，发明所提及的轧制方法还包含与常规轧制不同的设定方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于变厚度带材轧制的两道次轧制方法，系对厚度H0的等厚带材，轧制成具有h1和h2两个等厚段厚度，所述等厚段长度分别为L1和L2，L1和L2之间形成过渡段长度为T1，其特征在于，在轧制之前，先按后一道次是恒轧制力的方式，计算第一道次所需的压下量及各段的长度，

即，对于来料厚度是H0的等厚带材，

（1）根据经验给定第二道次目标轧制力P_SET；

（2）先假设第一道次的出口厚度h1_i和h2_i，h1_i和h2_i分别大于成品厚度h1和h2，

（3）并计算第一道次轧制所需的轧制力、轧制功率参数，

（4）判断：步骤（3）所得第一道次轧制力是否超过轧机性能范围，若超过轧机能力，则返回重新设定h1_i和h2_i并再次执行步骤（2）；

（5）根据第一道次的出口厚度计算出第一道次出口带材的变形抗力KF1_i和KF2_i；

（6）计算第二道次将带材由h1_i和h2_i，控制Fr1和Fr2与P的偏差在一定（具体）范围内（采用通用的轧制力模型进行计算），判断计算的第二道次轧制力Fr1和Fr2与预设的上述给定的第二道次目标轧制力P_SET的偏差是否落在范围内，若超出范围，重新设定h1_i和h2_i并再次执行步骤（3）；

（7）按照每段体积不变的原则，并忽略带材的宽展，第一道次出口的带材长度为L1_i＋T1_i＋L2_i，根据相应的轧制力Fr1和Fr2计算出第二道次对应出口的带材长度为L1＋T1＋L2。

见附图，横坐标表示带材的长度，纵坐标表示带材的厚度。来料是等厚度（厚度值为H0）；

经过第一次轧制后，出口的厚度如虚线所示，即“第一道次出口”有两个厚度，分别为h1_i和h2_i，各段的长度分别为L1_i和T1_i和L2_i，轧制出这两个厚度所需的轧制力分别为Fr1_i和Fr2_i，对应这两个厚度的材料变形抗力分别为KF1_i和KF2_i。“i”用于表示这些值都是“中间值”，不是轧制所要的目标值。