[发明专利]弱基面织构镁合金板带材的折皱轧制减薄装置及加工方法

说明书

弱基面织构镁合金板带材的折皱轧制减薄装置及加工方法，属于提高镁合金板带材成形性能的轧制工艺方法技术领域，可解决现有镁合金的弱化基面织构方法较复杂，不容易实现连续化的问题，通过在送料通道中添加变形腔使镁合金坯料经由旋转凸模作用发生折皱，变形成倒V形坯料板，诱导晶粒向型腔面发生倾斜，随后坯料板经由轧辊进行下一步的轧制变形，轧制之前坯料板位置与轧辊进料口成一定角度倾斜且轧辊之间的距离小于坯料板的厚度，镁合金坯料经历了一个剪切塑性变形+轧制减薄的过程，进一步多道次连续折皱‑轧制减薄对镁合金进行变形加工，制备出晶粒细小，组织均匀的弱基面织构镁合金板材。

技术领域

本发明属于提高镁合金板带材成形性能的轧制工艺方法技术领域，具体涉及一种弱基面织构镁合金板带材的褶皱轧制减薄装置及加工方法。

背景技术

镁及其合金作为一种结构材料，由于其良好的可加工性以及高阻尼能力而受到人们的广泛关注。其质较轻，重量约为铝的2/3，铁的1/4，在提高燃油效率和减少二氧化碳排放等方面具有巨大潜力，结合其高比强度和比刚度的特性，镁合金成为飞机和汽车结构应用的理想选择，然而，由于其特殊的晶体结构（密排六方晶体结构），镁合金晶格在常温下滑移系统有限，仅有2个独立的滑移系开动，满足不了塑性变形需要的5个独立滑移系的要求，故表现出很差的机械性能和室温成形性能，且在加工的过程中容易形成形变织构，织构的出现会显著影响镁合金的性能，例如出现各向异性和拉压不对称等现象，限制镁合金的应用和产业化推广，因此弱化基面织构制备高性能的镁合金是当前亟待解决的问题。

在目前阶段，人们想要提高镁合金的成形性能，往往选择将合金元素添加进镁合金或对其引入剪切变形来实现基面织构弱化，如等径角挤压（ECAP）等技术，不仅能够有效细化晶粒，同时可以弱化基面织构，提高金属的强度和塑性。但这类技术的变形方式较复杂，不容易实现连续化，且获得的产品尺寸较小，很难实现工业化生产，在一定程度上限制了镁合金的应用。

发明内容

本发明针对现有镁合金的弱化基面织构方法较复杂，不容易实现连续化的问题，提供一种弱基面织构镁合金板带材的折皱-轧制减薄装置及加工方法。通过在送料通道中添加变形腔使镁合金坯料经由旋转凸模作用发生折皱，变形成倒V形坯料板，诱导晶粒向型腔面发生倾斜，随后坯料板经由轧辊进行下一步的轧制变形，轧制之前坯料板位置与轧辊进料口成一定角度倾斜且轧辊之间的距离小于坯料板的厚度，镁合金坯料经历了一个剪切塑性变形+轧制减薄的过程，进一步多道次连续折皱-轧制减薄对镁合金进行变形加工，制备出晶粒细小，组织均匀的弱基面织构镁合金板材。

本发明采用如下技术方案：

一种弱基面织构镁合金板带材的折皱轧制减薄装置，包括传送辊Ⅰ、传送辊Ⅱ、可旋转的凸模、上轧辊和下轧辊，凸模位于传送辊Ⅱ和下轧辊之间，传送辊Ⅰ和传送辊Ⅱ通过传送带连接，凸模位于凸模腔内，凸模腔的两端分别设有进料口和出料口，进料口位于靠近传送辊Ⅱ的一端，出料口位于靠近下轧辊的一端，凸模的顶端呈倒V形，上轧辊和下轧辊之间的距离小于出料口的宽度。

所述传送辊Ⅰ和传送辊Ⅱ的轴线位于同一水平线。

所述传送辊Ⅰ和传送辊Ⅱ的上端与进料口的下端平齐。

所述凸模的顶端的中心和凸模的中心位于同一轴线。

所述凸模的截面为正多边形，凸模的各角做倒圆角，各圆角的半径相同。

一种弱基面织构镁合金板带材的折皱轧制减薄加工方法，包括如下步骤：

第一步，精选材料、化学试剂：镁合金坯料，固态板材；砂纸，固态；高温石墨油溶液，液体；无水乙醇，液体；丙酮，液体；

第二步，预处理镁合金坯料：

（1）600目砂纸对镁合金坯料进行外表面打磨，去除油污，随后依次用1000，1200，2500目砂纸进行打磨，确保表面清洁、光滑；