技术领域
背景技术
[0002] 超高强钢板带生产加工存在
轧制变形抗
力大的特点，经
过冷轧后需要进行
退火处理，以消除加工硬化现象和带钢内部残余
应力，退火后得到超高强钢冷轧板。生产超高强钢需进行连续退火，在很大程度上比传统的罩式退火提高了生产效率。得到超高强钢冷轧板后需进行深加工工艺，才能得到最终的成品，比如进行
拉深，
冲压等。冲压淬火是生产高强钢
汽车板的一种
热冲压方法，也是超高强钢的一种深加工工艺。在现有的生产工艺中，冲压淬火工艺与其生产来料冷轧板的前期生产工艺是分开进行的，即超高强钢经连续退火后冷却得到冷轧板，冷轧板运送至冲压车间，再次加热后进行冲压淬火工艺。它的不足之处：超高强钢的连续退火工艺能耗很大，生产成本高，降低生产效率，
能源严重浪费，并且不能将超高强钢的轧制变形、
热处理、深加工工艺进行高效契合。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种将冷轧超高强钢的连续退火工艺与冲压淬火工艺相结合，使超高强钢的轧制变形、热处理、深加工工艺进行重新组合，从而提高产品
质量，减少能源消耗和成本投入的一种冷轧超高强钢短流程生产加工工艺及设备。
[0004] 一种冷轧超高强钢短流程生产加工工艺，具体步骤如下：
[0005] (1)来料
热轧带钢经过
酸洗等轧制前工序处理后，进行冷轧轧制，所述的冷轧轧制为全连续式冷轧轧制或可逆式冷轧轧制；
[0006] (2)轧制到要求尺寸后，进行热处理和形变
相变综合处理，该步骤中的热处理包括三个阶段，分别为预热段、加热段、均热段；预热段将带钢从室温加热至150℃～200℃；加热段继续将带钢加热到700℃～950℃
温度以上；均热段将带钢维持加热段温度，并保温3min～5min；所述的形变相变综合处理即指带钢在热处理过程中，对带钢进行
张力控制在3.0kg/mm2～5.0kg/mm2，使带钢在形变相变综合作用下，进一步提高组织性能和综合力学性能；
[0007] (3)带钢经热处理和形变相变综合处理后，进入活套，通过调整活套量适应轧制速度和冲压速度的变化，轧制速度为30m/s～50m/s，冲压速度100mm/s，经过剪切定尺后即可进入冲压淬火工艺，根据冲压淬火工艺要求，确定冷却制度；所述的冲压淬火工艺前端设置有就是速度
传感器，保证带钢的运行速度和冲压速度相匹配；所述的冲压淬火采用冲压淬火模具内部
水冷工艺；
[0008] (4)冲压完成后，超高强钢经精整后，便得到冲压件成品或半成品。
[0009] 为实现上述冷轧超高强钢短流程生产加工工艺，本发明所述一种冷轧超高强钢短流程生产加工设备主要包括冷连
轧机组、
脱脂装置入口架和脱脂装置、活套塔、
退火炉炉前张力控制装置、退火炉、退火炉炉后张力控制装置、精整机组、剪切前张力控制装置、剪切输送辊道、剪切机、剪切电磁式机械手和冲压电磁式机械手、加热输送辊道、加热炉、冲压机、冲压输送辊道和收集箱。
[0010] 其中，冷连轧机组为
现有技术，生产厂家为北京洋旺利新科技有限责任公司，型号YW-WLZ1450；脱脂装置为现有技术，美钢联连续退火生产线脱脂工艺；活套塔为现有技术，生产厂家为武汉万实冶金设备制造有限公司连的退线立式活套塔；退火炉为现有技术，生产厂家为法国斯坦因炉子公司的立式连续退火炉；精整机组为现有技术，生产厂家为无
锡凯顺冶金机械制造有限公司的650可逆四辊精整机；剪切机为现有技术，生产厂家为佛山市丰为自动化机械设备有限公司的FWFJ-QZD-1600飞剪机；剪切电磁式机械手为现有技术，生产厂家为广州恒亿机械制造有限公司的上下料
机器人HY6-A10；加热炉为现有技术，生产厂家为南京年达炉业科技有限公司的步进式钢坯加热炉；冲压机为现有技术，生产厂家为济南二机床集团有限公司的J23系列开式可倾压力机；冲压电磁式机械手为现有技术，生产厂家为广州恒亿机械制造有限公司的上下料机器人HY6-A10。
[0011] 所述的上述各组成部分在生产车间为一条线布置，全线长50m～100m；冷连轧机组为五
机架连轧，各机架间隔2m～3m布置；脱脂装置入口架为刚体
框架结构，设有两个托辊，另一个托辊的轴线方向相互平行，并与水平面相平行，脱脂装置入口架的一个托辊与冷连轧机组的最后一个机架相连接，脱脂装置入口架的另一个托辊与所述的脱脂装置相连接；带钢分别穿过脱脂装置与活套塔底部的连接辊将两者相连接，所述的活套塔中设置有多个活套辊，最后一个活套辊通过带钢与退火炉炉前张力控制装置相连接；退火炉炉前张力控制装置由两个前张力辊组成，两个前张力辊相对于地面处于不同高度和前后
位置，带钢依次穿过两个前张力辊，呈“S”型；位于靠后位置的前张力辊与退火炉相连接，所述的退火炉分为预热段、加热段、均热段，退火炉中在顶部和底部均设置有退火炉辊，带钢可依次穿过退火炉辊，并包覆在各退火炉辊外侧；退火炉炉后张力控制装置与退火炉炉前张力控制装置结构相同，由两个后张力辊组成，位于靠前位置的后张力辊与退火炉相连接，带钢依次穿过位于靠后位置的后张力辊与所述精整机组中的
轧辊，并将两者相连接；带钢穿过精整机组中的轧辊后与剪切前张力控制装置中的剪切张力辊相连接，所述的剪切前张力控制装置由四个剪切张力辊组成，四个剪切张力辊的轴线相互平行，四根轴线端点的连线组成“倒梯形”结构，带钢依次穿过四个剪切张力辊，并与后方的剪切输送辊道相连接，剪切输送辊道长度为5m～10m，剪切输送辊道的上部设有剪切机；在剪切输送辊道末端0.5m～1.0m处设置有剪切电磁式机械手，剪切电磁机械手后部，距离剪切电磁机械手0.5m～1.0m处设置有加热输送辊道，加热输送辊道与剪切输送辊道位于同一水平高度，加热输送辊道的长度为10m～15m，加热输送辊道中部设置有加热炉，加热输送辊道末端设置有冲压机，冲压机后部，距离冲压机0.5m～1.0m处设置有冲压输送辊道；冲压输送辊道与加热输送辊道、剪切输送辊道位于同一水平高度，冲压输送辊道的长度为5m～10m；冲压输送辊道末端，距离冲压输送辊道末端0.5m～1.0m处设有冲压电磁式机械手，所述的冲压电磁式机械手末端设置有收集箱；所述的收集箱为上开口的方形
箱体，冲压产品在生产过程中下落至收集箱内部。
[0012] 进一步的，所述的精轧机组为四辊冷轧机或六辊冷轧机。
[0013] 进一步的，所述的预热段、加热段、均热段内部布置有热
辐射管。
[0014] 进一步的，所述的预热段、加热段、均热段内部均由氢气和氮气组成保护性气体。
[0015] 进一步的，所述的剪切机和冲压机之间设置有速度传感器，所述的冲压机内部设置有水冷模具。
[0016] 进一步的，所述的剪切电磁式机械手和冲压电磁式机械手由旋转式液压台和电磁
吸盘组成，所述的电磁吸盘位于机械手末端。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0018] 1、将冷轧超高强钢的连续退火热处理工艺与冲压淬火工艺相结合，使超高强钢的轧制变形、热处理、深加工工艺进行重新组合，与传统生产工艺相比缩短了生产流程，减少了能源消耗，节约了能源，降低了生产成本；
[0019] 2、超高强钢的热处理过程添加形变工艺，使超高强钢实现了形变相变同步进行的目的，提高了带钢的使用性能。
附图说明
[0020] 图1为本发明的冷轧超高强钢短流程生产加工工艺
流程图；
[0021] 图2为本发明的冷轧超高强钢短流程生产加工设备结构示意图。
[0022] 图中：冷连轧机组1、机架2、脱脂装置入口架3、两个托辊4、脱脂装置5、带钢6、活套塔7、活套辊8、退火炉炉前张力控制装置9、前张力辊10、退火炉11、退火炉辊12、退火炉炉后张力控制装置13、后张力辊14、精整机组15、剪切张力辊16、剪切输送辊道17、剪切机18、剪切电磁式机械手19、加热输送辊道20、加热炉21、冲压机22、冲压输送辊道23、冲压电磁式机械手24、收集箱25。
具体实施方式
[0024] 一种冷轧超高强钢短流程生产加工工艺，主要包括：来料热轧带钢、酸洗、轧制、热处理、冲压淬火、精整、成品半成品，具体步骤如下：
[0025] (1)来料热轧带钢经
过酸洗等轧制前工序处理后，进行冷轧轧制，所述的冷轧轧制为全连续式冷轧轧制或可逆式冷轧轧制；
[0026] (2)轧制到要求尺寸后，进行热处理和形变相变综合处理，该步骤中的热处理包括三个阶段，分别为预热段、加热段、均热段；预热段将带钢从室温加热至150℃；加热段继续将带钢加热到700℃温度以上；均热段将带钢维持加热段温度，并保温3min；所述的形变相变综合处理即指带钢在热处理过程中，对带钢进行张力控制在3.0kg/mm2，使带钢在形变相变综合作用下，进一步提高组织性能和综合力学性能；
[0027] (3)带钢经热处理和形变相变综合处理后，进入活套，通过调整活套量适应轧制速度和冲压速度的变化，轧制速度为30m/s，冲压速度100mm/s，经过剪切定尺后即可进入冲压淬火工艺，根据冲压淬火工艺要求，确定冷却制度；所述的冲压淬火工艺前端设置有就是速度传感器，保证带钢的运行速度和冲压速度相匹配；所述的冲压淬火采用冲压淬火模具内部水冷工艺；
[0028] (4)冲压完成后，超高强钢经精整后，便得到冲压件成品或半成品。
[0029] 为实现上述冷轧超高强钢短流程生产加工工艺，本发明所述一种冷轧超高强钢短流程生产加工设备主要包括冷连轧机组、脱脂装置入口架和脱脂装置、活套塔、退火炉炉前张力控制装置、退火炉、退火炉炉后张力控制装置、精整机组、剪切前张力控制装置、剪切输送辊道、剪切机、剪切电磁式机械手和冲压电磁式机械手、加热输送辊道、加热炉、冲压机、冲压输送辊道和收集箱。
[0030] 其中，冷连轧机组为现有技术，生产厂家为北京洋旺利新科技有限责任公司，型号YW-WLZ1450；脱脂装置为现有技术，美钢联连续退火生产线脱脂工艺；活套塔为现有技术，生产厂家为武汉万实冶金设备制造有限公司连的退线立式活套塔；退火炉为现有技术，生产厂家为法国斯坦因炉子公司的立式连续退火炉；精整机组为现有技术，生产厂家为无锡凯顺冶金机械制造有限公司的650可逆四辊精整机；剪切机为现有技术，生产厂家为佛山市丰为自动化机械设备有限公司的FWFJ-QZD-1600飞剪机；剪切电磁式机械手为现有技术，生产厂家为广州恒亿机械制造有限公司的上下料机器人HY6-A10；加热炉为现有技术，生产厂家为南京年达炉业科技有限公司的步进式钢坯加热炉；冲压机为现有技术，生产厂家为济南二机床集团有限公司的J23系列开式可倾压力机；冲压电磁式机械手为现有技术，生产厂家为广州恒亿机械制造有限公司的上下料机器人HY6-A10。
[0031] 所述的上述各组成部分在生产车间为一条线布置，全线长50m；冷连轧机组1为五机架连轧，各机架2间隔2m布置；脱脂装置入口架3为刚体框架结构，设有两个托辊4，另一个托辊5的轴线方向相互平行，并与水平面相平行，脱脂装置入口架的一个托辊与冷连轧机组的最后一个机架相连接，脱脂装置入口架的另一个托辊与所述的脱脂装置相连接；带钢6分别穿过脱脂装置与活套塔7底部的连接辊将两者相连接，所述的活套塔中设置有多个活套辊8，最后一个活套辊通过带钢与退火炉炉前张力控制装置9相连接；退火炉炉前张力控制装置由两个前张力辊10组成，两个前张力辊相对于地面处于不同高度和前后位置，带钢依次穿过两个前张力辊，呈“S”型；位于靠后位置的前张力辊与退火炉11相连接，所述的退火炉分为预热段、加热段、均热段，退火炉中在顶部和底部均设置有退火炉辊12，带钢可依次穿过退火炉辊，并包覆在各退火炉辊外侧；退火炉炉后张力控制装置13与退火炉炉前张力控制装置结构相同，由两个后张力辊14组成，位于靠前位置的后张力辊与退火炉相连接，带钢依次穿过位于靠后位置的后张力辊与所述精整机组15中的轧辊，并将两者相连接；带钢穿过精整机组中的轧辊后与剪切前张力控制装置中的剪切张力辊相连接，所述的剪切前张力控制装置由四个剪切张力辊16组成，四个剪切张力辊的轴线相互平行，四根轴线端点的连线组成“倒梯形”结构，带钢依次穿过四个剪切张力辊，并与后方的剪切输送辊道17相连接，剪切输送辊道长度为5m，剪切输送辊道的上部设有剪切机18；在剪切输送辊道末端0.5m处设置有剪切电磁式机械手19，剪切电磁机械手后部，距离剪切电磁机械手0.5m处设置有加热输送辊道20，加热输送辊道与剪切输送辊道位于同一水平高度，加热输送辊道的长度为10m，加热输送辊道中部设置有加热炉21，加热输送辊道末端设置有冲压机22，冲压机后部，距离冲压机0.5m处设置有冲压输送辊道23；冲压输送辊道与加热输送辊道、剪切输送辊道位于同一水平高度，冲压输送辊道的长度为5m；冲压输送辊道末端，距离冲压输送辊道末端0.5m处设有冲压电磁式机械手24，所述的冲压电磁式机械手末端设置有收集箱25；所述的收集箱为上开口的方形箱体，冲压产品在生产过程中下落至收集箱内部。
[0032] 进一步的，所述的精轧机组为四辊冷轧机或六辊冷轧机。
[0033] 进一步的，所述的预热段、加热段、均热段内部布置有热辐射管。
[0034] 进一步的，所述的预热段、加热段、均热段内部均由氢气和氮气组成保护性气体。
[0035] 进一步的，所述的剪切机和冲压机之间设置有速度传感器，所述的冲压机内部设置有水冷模具。
[0036] 进一步的，所述的剪切电磁式机械手和冲压电磁式机械手由旋转式液压台和电磁吸盘组成，所述的电磁吸盘位于机械手末端。
[0037] 实施例2
[0038] 一种冷轧超高强钢短流程生产加工工艺，具体步骤如下：
[0039] (1)来料热轧带钢经过酸洗等轧制前工序处理后，进行冷轧轧制，所述的冷轧轧制为全连续式冷轧轧制或可逆式冷轧轧制；
[0040] (2)轧制到要求尺寸后，进行热处理和形变相变综合处理，该步骤中的热处理包括三个阶段，分别为预热段、加热段、均热段；预热段将带钢从室温加热至200℃；加热段继续将带钢加热到950℃温度以上；均热段将带钢维持加热段温度，并保温5min；所述的形变相变综合处理即指带钢在热处理过程中，对带钢进行张力控制在5.0kg/mm2，使带钢在形变相变综合作用下，进一步提高组织性能和综合力学性能；
[0041] (3)带钢经热处理和形变相变综合处理后，进入活套，通过调整活套量适应轧制速度和冲压速度的变化，轧制速度为50m/s，冲压速度100mm/s，经过剪切定尺后即可进入冲压淬火工艺，根据冲压淬火工艺要求，确定冷却制度；所述的冲压淬火工艺前端设置有就是速度传感器，保证带钢的运行速度和冲压速度相匹配；所述的冲压淬火采用冲压淬火模具内部水冷工艺；
[0042] (4)冲压完成后，超高强钢经精整后，便得到冲压件成品或半成品。
[0043] 为实现上述冷轧超高强钢短流程生产加工工艺，本发明所述一种冷轧超高强钢短流程生产加工设备主要包括冷连轧机组、脱脂装置入口架和脱脂装置、活套塔、退火炉炉前张力控制装置、退火炉、退火炉炉后张力控制装置、精整机组、剪切前张力控制装置、剪切输送辊道、剪切机、剪切电磁式机械手和冲压电磁式机械手、加热输送辊道、加热炉、冲压机、冲压输送辊道和收集箱。
[0044] 其中，冷连轧机组为现有技术，生产厂家为北京洋旺利新科技有限责任公司，型号YW-WLZ1450；脱脂装置为现有技术，美钢联连续退火生产线脱脂工艺；活套塔为现有技术，生产厂家为武汉万实冶金设备制造有限公司连的退线立式活套塔；退火炉为现有技术，生产厂家为法国斯坦因炉子公司的立式连续退火炉；精整机组为现有技术，生产厂家为无锡凯顺冶金机械制造有限公司的650可逆四辊精整机；剪切机为现有技术，生产厂家为佛山市丰为自动化机械设备有限公司的FWFJ-QZD-1600飞剪机；剪切电磁式机械手为现有技术，生产厂家为广州恒亿机械制造有限公司的上下料机器人HY6-A10；加热炉为现有技术，生产厂家为南京年达炉业科技有限公司的步进式钢坯加热炉；冲压机为现有技术，生产厂家为济南二机床集团有限公司的J23系列开式可倾压力机；冲压电磁式机械手为现有技术，生产厂家为广州恒亿机械制造有限公司的上下料机器人HY6-A10。
[0045] 所述的上述各组成部分在生产车间为一条线布置，全线长100m；冷连轧机组1为五机架连轧，各机架2间隔3m布置；脱脂装置入口架3为刚体框架结构，设有两个托辊4，另一个托辊5的轴线方向相互平行，并与水平面相平行，脱脂装置入口架的一个托辊与冷连轧机组的最后一个机架相连接，脱脂装置入口架的另一个托辊与所述的脱脂装置相连接；带钢6分别穿过脱脂装置与活套塔7底部的连接辊将两者相连接，所述的活套塔中设置有多个活套辊8，最后一个活套辊通过带钢与退火炉炉前张力控制装置9相连接；退火炉炉前张力控制装置由两个前张力辊10组成，两个前张力辊相对于地面处于不同高度和前后位置，带钢依次穿过两个前张力辊，呈“S”型；位于靠后位置的前张力辊与退火炉11相连接，所述的退火炉分为预热段、加热段、均热段，退火炉中在顶部和底部均设置有退火炉辊12，带钢可依次穿过退火炉辊，并包覆在各退火炉辊外侧；退火炉炉后张力控制装置13与退火炉炉前张力控制装置结构相同，由两个后张力辊14组成，位于靠前位置的后张力辊与退火炉相连接，带钢依次穿过位于靠后位置的后张力辊与所述精整机组15中的轧辊，并将两者相连接；带钢穿过精整机组中的轧辊后与剪切前张力控制装置中的剪切张力辊相连接，所述的剪切前张力控制装置由四个剪切张力辊16组成，四个剪切张力辊的轴线相互平行，四根轴线端点的连线组成“倒梯形”结构，带钢依次穿过四个剪切张力辊，并与后方的剪切输送辊道17相连接，剪切输送辊道长度为10m，剪切输送辊道的上部设有剪切机18；在剪切输送辊道末端1.0m处设置有剪切电磁式机械手19，剪切电磁机械手后部，距离剪切电磁机械手1.0m处设置有加热输送辊道20，加热输送辊道与剪切输送辊道位于同一水平高度，加热输送辊道的长度为15m，加热输送辊道中部设置有加热炉21，加热输送辊道末端设置有冲压机22，冲压机后部，距离冲压机1.0m处设置有冲压输送辊道23；冲压输送辊道与加热输送辊道、剪切输送辊道位于同一水平高度，冲压输送辊道的长度为10m；冲压输送辊道末端，距离冲压输送辊道末端1.0m处设有冲压电磁式机械手24，所述的冲压电磁式机械手末端设置有收集箱
25；所述的收集箱为上开口的方形箱体，冲压产品在生产过程中下落至收集箱内部。
[0046] 进一步的，所述的精轧机组为四辊冷轧机或六辊冷轧机。
[0047] 进一步的，所述的预热段、加热段、均热段内部布置有热辐射管。
[0048] 进一步的，所述的预热段、加热段、均热段内部均由氢气和氮气组成保护性气体。
[0049] 进一步的，所述的剪切机和冲压机之间设置有速度传感器，所述的冲压机内部设置有水冷模具。
[0050] 进一步的，所述的剪切电磁式机械手和冲压电磁式机械手由旋转式液压台和电磁吸盘组成，所述的电磁吸盘位于机械手末端。
