[发明专利]镁合金薄带卷连续生产系统与方法

说明书

本发明提供一种镁合金薄带卷连续生产系统与方法，镁合金薄带卷的连续生产系统包括：一挤压装置、一输送装置、一张力调节装置和一薄带卷轧制装置，其通过张力调节装置将挤压装置与薄带卷轧制装置整合为单一生产线，以及提供新颖镁合金薄带卷生产方法，以提升镁合金薄带卷的生产效率和降低生产成本。

技术领域

本发明涉及镁合金的加工制造，尤其是镁合金薄带卷的生产系统与方法。

背景技术

镁合金为日常生活中常见的轻金属材料，具有轻量化、导热、导电和电磁波屏蔽等多种优点，除可作成饰品、手机与笔记型电脑外壳之外，更广泛应用在汽车、飞机，甚至是太空梭等航天领域。

镁合金产品的传统制造方法为铸造，但铸造成形的镁合金不仅具有成分分布不均的偏析问题，在后续加工时，因可承受的塑性变形量和变形速率低，故极易开裂。相比之下，通过挤压、锻造或轧制等技术生产出的变形镁合金产品，由于晶粒得到细化，故相比于铸造的镁合金具有更佳的强度、延展性和力学性能，并制成镁合金薄带卷以便后续加工为各式产品。

现行镁合金薄带卷的制造方法主要有三：挤压开坯法、双辊铸轧法和热轧开坯法；其中，挤压开坯法仅能生产块状的镁合金坯板，尚需配合其他轧制法来生产镁合金薄带卷；双辊铸轧法则可将镁合金坯板进一步制成镁合金薄带卷，故仍须两阶段进行；热轧开坯法亦同样须配合其他轧制法来生产镁合金薄带卷。

因现行镁合金薄带卷生产上须分阶段进行，不仅生产流程长，在不同阶段的时间间隔中，坯板亦将冷却，而需于坯板再加工为镁合金薄带卷时，重新加热，而具有生产效率低及提高成本的缺点，故有必要研发高生产效率及低生产成本的镁合金薄带卷连续生产系统及方法。

发明内容

为解决上述缺点，本发明利用张力调节装置将挤压法与轧制法整合为单一生产线，解决不同阶段时间间隔所致的坯板冷却问题，以提升镁合金薄带卷的生产效率和降低生产成本。

为达上述目的，本发明提供一种镁合金薄带卷的连续生产系统，包括：一挤压装置、一输送装置、一张力调节装置和一薄带卷轧制装置；其中，该挤压装置用以将一镁合金坯料挤压形成一镁合金带材；该输送装置用以将该镁合金带材沿顺向方向从该挤压装置依序经该张力调节装置输送至该薄带卷轧制装置；该薄带卷轧制装置用以将镁合金带材制成该镁合金薄带卷；以及该张力调节装置用以改变该镁合金带材的弯曲度及调整镁合金带材的输送活套量。

镁为密排六方金属，独立滑移系统少，故塑性变形困难。由于挤压法是三向压应力状态，具有挤压变形大、高效率以及挤压比可达20以上的优点，而适合难变形的镁金属；轧制法则可进一步提升镁合金的强度、塑韧性及力学性能，并将其制成薄带卷形式。本发明为实现镁合金薄带卷的连续生产系统，通过张力调节装置沿一直线周期性地上下往复伸缩来控制镁合金带材的弯曲程度，亦即通过调整镁合金带材的张力来控制输送活套量，使挤压法的间歇性生产可配合镁合金带材连续轧制的速度。换句话说，本发明通过控制输送活套量，使挤压装置暂停挤出镁合金带材的期间，已挤出的镁合金带材仍可连续输送至薄带卷轧制装置进行轧制，而将挤压法和轧制法整合为单一生产线，而不会因区分挤压与轧制的时间间隔而降温，故具有缩短生产时间及节能的双重优点。

上述输送装置可为多个导向辊。

在一实施方式中，上述顺向方向为一横向方向，且该张力调节装置具有一张力调节辊，该张力调节辊能上下移动，用以改变该镁合金带材的弯曲度。较佳的，该张力调节辊的位移方向与该顺向方向呈一夹角；更佳的，该夹角为90度。

在一实施方式中，该横向方向为一水平方向，而与地心引力方向相互垂直。

在另一实施方式中，该薄带卷轧制装置包含一可逆异步轧机、一顺向卷取机和一逆向卷取机，且该可逆异步轧机设于该顺向卷取机和该逆向卷取机之间，其中该可逆异步轧机用以轧制该镁合金带材，以及该顺向卷取机和该逆向卷取机各自用以将该镁合金带材制成该镁合金薄带卷。

本发明所述的“逆向”为与“顺向”相反的方向。