[发明专利]超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线及轧制工艺

权利要求书

1.超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，沿轧制线依次设有左水平校准轧辊、预轧制轧辊、左超声振动轧辊、加热线圈、上轧辊、下平辊、右超声振动轧辊、右高度校准轧辊与右水平校准托辊，所述左、右水平校准轧辊由水平方向设置的左右轧辊组成，预轧制轧辊与右高度校准轧辊由竖直方向设置的上下轧辊组成，左、右超声振动轧辊由竖直方向设置的上下轧辊组成，上轧辊与下平辊竖直方向上下设置；超声波振动模块与左、右超声振动轧辊相连，并带动左、右超声振动轧辊超声振动；加热线圈与感应电流源相连。

2.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述左水平校准轧辊安装在左水平校准轧辊基座上，预轧制轧辊安装在预轧制轧辊基座上，左超声振动轧辊安装在左超声振动轧辊基座上，右超声振动轧辊安装在右超声振动轧辊基座上，右高度校准轧辊安装在右高度校准轧辊基座上，右水平校准托辊安装在右水平校准托辊基座上。

3.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述左水平校准轧辊的左右轧辊与毛坯型材带料的左右两侧弹性接触，右水平校准轧辊组的左右轧辊与辊轧成型后的型材的左右两侧弹性接触；左水平校准轧辊、右水平校准轧辊组的左右轧辊均为圆柱体形轧辊。

4.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述预轧制轧辊上下轧辊形状与毛坯型材带料的上下表面形状仿形设置；右高度校准轧辊的上下轧辊形状与辊轧成型后的型材的上下表面形状仿形设置。

5.根据权利要求4所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述左、右高度校准轧辊上下轧辊与毛坯型材带料的上下表面弹性接触；预轧制轧辊的上轧辊的辊面为类M形，预轧制轧辊的下轧辊为圆柱体形轧辊；右高度校准轧辊的上下轧辊为圆柱体形轧辊。

6.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述左超声振动轧辊包括上下设置的两个上轧辊与一个下轧辊；两个上轧辊形状与毛坯带料上表面形状仿形设置，下轧辊为圆柱形的平辊；所述右超声振动轧辊包括上下设置的两个上轧辊与一个下轧辊；两个上轧辊形状与毛坯带料上表面形状仿形设置，下轧辊为圆柱形的平辊。

7.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述轧辊组的上下轧辊的辊面上设有环带，环带宽度与楔形槽型材楔形槽细颈宽度相应，环带厚度与楔形槽型材楔形槽深度相应。

8.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述左水平校准轧辊、预轧制轧辊、左超声振动轧辊、上轧辊、下平辊、右超声振动轧辊、右高度校准轧辊、右水平校准托辊的轧辊采用陶瓷轧辊。

9.根据权利要求1所述的超声波和感应电流混合辅助楔形腔型材轧制线，其特征在于，所述加热线圈内腔体的内轮廓与毛坯型材带料外形呈仿形设置，加热线圈外部设有保温层。

10.一种基于权利要求1所述轧制线的轧制工艺，轧制过程为连续的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)左水平校准轧辊为毛坯型材带料的入口段，将毛坯型材带料放入左水平校准轧辊左右轧辊之间，毛坯型材带料由左水平校准轧辊左右轧辊带入进入轧制线，左水平校准轧辊控制毛坯型材带料在辊轧成型过程中的水平误差；

2)毛坯型材带料向前运动经过预轧制轧辊，预轧制轧辊控制毛坯型材带料在辊轧成型过程中的高度方位精度；

3)毛坯型材带料向前运动经过左超声振动轧辊，超声波振动模块接通电源，产生超声震动，超声振动传至左超声振动轧辊，进而实现对毛坯型材带料的超声振动激励和能量输入，超声波的频率为22khz～65khz；

4)毛坯型材带料向前运动经过感应线圈，感应加热线圈对毛坯型材带料浅表层加热，实现对浅表层金属材料的快速软化，降低了屈服强度偏高金属的变形抗力；抑制应变明显表层内空洞和微裂纹的萌生-扩展，或者及时修复萌生的空洞、微裂纹，提升了金属的塑性加工过程中的成形性能，保证了制件表面光洁度，成形效率、能量利用效率和制件品质提升；

5)毛坯型材带料向前运动经过轧辊组，轧辊组将毛坯型材带料轧制成楔形腔型材；环带对楔形腔细颈高度和宽度幅值进行控制，确保成型后细颈宽度和高度在精度要求范围内；

6)辊轧成型后型材向前运动经过右超声振动轧辊，超声波振动模块接通电源，产生超声震动，超声振动传至右超声振动轧辊，进而实现对辊轧成型后型材的超声振动激励和能量输入，超声波的频率为22khz～65khz；

7)辊轧成型后型材向前运动经过右高度校准轧辊，右高度校准轧辊控制辊轧成型后型材在辊轧成型过程中的高度方位精度；

8)辊轧成型后型材向前运动经过右水平校准轧辊组，右水平校准轧辊组控制辊轧成型后型材在辊轧成型过程中的水平方向精度；

9)楔形腔型材成品由右水平校准轧辊组相对旋转的左右轧辊带出，完成整个轧制过程；

10)完成轧制的楔形腔型材根据使用需求切割。