本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种改善带钢内应力分布的方法及装置。
背景技术：
一直以来在板带生产中，热轧钢卷从高温经过层流冷却和室内空冷到室温或冷轧带钢经退火冷却，由于钢卷内部和外部、边部和中部，表层和内层温降不同，会产生冷却不均匀的现象，这将导致带钢内部产生分布不规则的内应力，在后续轧制、剪切、时效等加工中，内应力不断释放产生浪形、瓢曲、侧弯等质量缺陷，严重影响成品质量，引起诸多质量异议。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种改善带钢内应力分布的方法，旨在改善带钢内应力，将原始不规则分布内应力改善为规则的、均匀的内应力分布，本发明的技术方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种改善带钢内应力分布的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在机组开卷机的带钢开卷处设置预设辊径的反向弯曲辊，通过所述反向弯曲辊使带钢在开卷处形成反向弯曲；
步骤2，调整反向弯曲辊的位置，使带钢在反向弯曲辊上产生预设包角，利用反向弯曲辊的辊径使带钢充分反向弯曲，使带钢不规则的原始内应力转化为规则的双折线分布形式的内应力；
步骤3，在转向辊后设置矫直机，利用矫直机使带钢多次正、反弯曲，将双折线分布的内应力转化为多折线分布的内应力，从而将统一的内应力分布进行均匀化处理；
步骤4，对冷轧或热轧带钢钢卷进行开卷生产。
进一步地，为了使带钢在反向弯曲辊处充分反向弯曲和保证长度方向带钢内应力一致性，需同时满足：
a，反向弯曲辊的半径与带钢的弹性弯曲半径的比值小于等于5；
b，带钢与反向弯曲辊接触形成的包角大于20度；
c，带钢与反向弯曲辊接触形成的包角在开卷过程中保持不变。
进一步地，所述方法还包括：
步骤1.1，获取带钢的塑性变形厚度和弹性变形厚度；
步骤1.2，根据所述带钢的塑性变形厚度和弹性变形厚度确定带钢的塑性变形率；
步骤1.3，通过塑性变形率确定反向弯曲辊的半径。
进一步地，所述方法还包括，获取带钢的厚度、弹性模量、屈服强度，通过带钢的厚度、弹性模量和屈服强度确定带钢的弹性弯曲半径；
其中，所述带钢的厚度通过测量获得，带钢的弹性模量、屈服强度通过拉伸试验获取。
进一步地，所述方法还包括：逐步调整反向弯曲辊压下位置，直至带钢在反向弯曲辊上产生的包角大于20度，之后使所述包角保持稳定不变，以将带钢不规则的原始内应力转化为规则的双折线分布形式的内应力。
进一步地，所述方法还包括，对带钢施加后续弯曲，设置矫直机最大弯曲曲率小于等于反向弯曲辊的弯曲曲率，设定矫直机压下量从入口至出口方向逐渐减少，以使带钢弯曲后内应力形成曲率梯度并逐渐均匀化。
作为本发明的第二方面，提供一种改善带钢内应力分布的装置，包括开卷机和转向辊，还包括如上述任一种改善带钢内应力分布的方法得到的反向弯曲辊和矫直机，所述反向弯曲辊设置于开卷机的带钢开卷处，所述矫直机设置于转向辊后面，所述开卷机的带钢经过所述反向弯曲辊反向弯曲后到达所述转向辊，经所述转向辊转向后到达所述矫直机，并经矫直机的多次正、反弯曲后输出内应力分布均匀的带钢。
本发明具有以下有益效果：
本发明在机组的开卷机上设置反向弯曲辊，在带钢开卷过程中反向弯曲辊始终与带钢接触形成包角，并保持稳定包角，使反向弯曲辊包角区域的带钢形成稳定、均匀塑性变形区，将原始不规则的内应力转化为一致的双折线型分布，并进一步在矫直机的后续作用下，将双折线内应力分布进一步降低和均匀化，达到改善带钢内应力分布的作用，在后续加工中将不会产生由于内应力释放而产生的诸多质量缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种改善带钢内应力分布的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种改善带钢内应力分布的装置的结构图。
图3为本发明实施例提供的双折线内应力分布示意图；
图4为本发明实施例提供的多折线内应力分布示意图。
附图标记说明：1、开卷机，2、反向弯曲辊，3、带钢，4、转向辊，5、矫直机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，作为本发明的第一方面，提供一种改善带钢内应力分布的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在机组开卷机1的带钢开卷处设置预设辊径的反向弯曲辊2，通过所述反向弯曲辊2使带钢3在开卷处形成反向弯曲；
步骤2，调整反向弯曲辊2的位置，使带钢3在反向弯曲辊2上产生预设包角，利用反向弯曲辊2的辊径使带钢3充分反向弯曲，使带钢3不规则的原始内应力转化为规则的双折线分布形式的内应力；
步骤3，在转向辊4后设置矫直机5，利用矫直机5使带钢多次正、反弯曲，将双折线分布的内应力转化为多折线分布的内应力，从而将统一的内应力分布进行均匀化处理；
步骤4，对冷轧或热轧带钢钢卷进行开卷生产。
本发明在机组的开卷机1上设置反向弯曲辊2，在带钢开卷过程中反向弯曲辊2始终与带钢3接触并形成包角，并保持稳定包角，使反向弯曲辊2包角区域的带钢3形成稳定、均匀塑性变形区，将带钢3原始不规则的内应力转化为一致的双折线型分布，并进一步在矫直机5的后续作用下，将双折线内应力分布转化为多折线分布的内应力，使内应力峰值逐渐降低，内应力逐步均匀化，达到改善带钢3内应力分布的作用，在后续加工中将不会产生由于内应力释放而产生的诸多质量缺陷。
优选地，为了使带钢3在反向弯曲辊2处充分反向弯曲和保证长度方向带钢3内应力一致性，需同时满足以下条件：
a，反向弯曲辊2的半径与带钢3的弹性弯曲半径的比值小于等于5；
b，带钢3与反向弯曲辊2接触形成的包角大于20度；
c，带钢3与反向弯曲辊2接触形成的包角在开卷过程中保持不变。
优选地，所述方法还包括：
步骤1.1，获取带钢3的塑性变形厚度和弹性变形厚度；
步骤1.2，根据所述带钢3的塑性变形厚度和弹性变形厚度确定带钢3的塑性变形率；
步骤1.3，通过塑性变形率确定反向弯曲辊2的半径。
优选地，所述方法还包括：获取带钢3的厚度、弹性模量、屈服强度，通过带钢3的厚度、弹性模量和屈服强度确定带钢3的弹性弯曲半径；
其中，所述带钢3的厚度通过测量获得，带钢3的弹性模量、屈服强度通过拉伸试验获取。
优选地，所述方法还包括：逐步调整反向弯曲辊2的压下位置，直至带钢3在反向弯曲辊2上产生的包角大于20度，之后使所述包角保持稳定不变，以将带钢3不规则的原始内应力转化为规则的双折线分布形式的内应力。
优选地，所述方法还包括，通过矫直机对带钢3施加后续弯曲，设置矫直机5最大弯曲曲率小于等于反向弯曲辊2的弯曲曲率，设定矫直机5压下量从入口至出口方向逐渐减少，以使带钢3弯曲后内应力形成曲率梯度并逐渐均匀化。
作为本发明的第二方面，提供一种改善带钢内应力分布的装置，包括开卷机1和转向辊4，还包括如上述任一种改善带钢内应力分布的方法得到的反向弯曲辊2和矫直机5，所述反向弯曲辊2设置于开卷机1的带钢开卷处，所述矫直机5设置于转向辊4后面，所述开卷机1的带钢3经过所述反向弯曲辊2反向弯曲后到达所述转向辊4，经所述转向辊4转向后到达所述矫直机5，并经矫直机5的多次正、反弯曲后输出内应力分布均匀的带钢3。
本发明在机组的开卷机1上设置反向弯曲辊2，在带钢3开卷过程中反向弯曲辊2始终与带钢3接触形成包角，并保持稳定包角，使反向弯曲辊2包角区域的带钢3形成稳定、均匀塑性变形区，将带钢3原始不规则的内应力转化为一致的双折线型分布，并进一步在矫直机5的后续作用下，将双折线内应力分布转化为多折线分布的内应力，使内应力峰值逐渐降低，内应力逐步均匀化，达到改善带钢3内应力分布的作用，在后续加工中将不会产生由于内应力释放而产生的诸多质量缺陷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种改善带钢内应力分布的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，在机组开卷机的带钢开卷处设置预设辊径的反向弯曲辊，通过所述反向弯曲辊使带钢在开卷处形成反向弯曲；
步骤2，调整反向弯曲辊的位置，使带钢在反向弯曲辊上产生预设包角，利用反向弯曲辊的辊径使带钢充分反向弯曲，使带钢不规则的原始内应力转化为规则的双折线分布形式的内应力；
步骤3，在转向辊后设置矫直机，利用矫直机使带钢多次正、反弯曲，将双折线分布的内应力转化为多折线分布的内应力，从而将统一的内应力分布进行均匀化处理；
步骤4，对冷轧或热轧带钢钢卷进行开卷生产。
2.根据权利要求1所述的改善带钢内应力分布的方法，其特征在于，为了使带钢在反向弯曲辊处充分反向弯曲和保证长度方向带钢内应力一致性，需同时满足：
a，反向弯曲辊的半径与带钢的弹性弯曲半径的比值小于等于5；
b，带钢与反向弯曲辊接触形成的包角大于20度；
c，带钢与反向弯曲辊接触形成的包角在开卷过程中保持不变。
3.根据权利要求2所述的改善带钢内应力分布的方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤1.1，获取带钢的塑性变形厚度和弹性变形厚度；
步骤1.2，根据所述带钢的塑性变形厚度和弹性变形厚度确定带钢的塑性变形率；
步骤1.3，通过塑性变形率确定反向弯曲辊的半径。
4.根据权利要求2所述的改善带钢内应力分布的方法，其特征在于，所述方法还包括，获取带钢的厚度、弹性模量、屈服强度，通过带钢的厚度、弹性模量和屈服强度确定带钢的弹性弯曲半径。
5.根据权利要求2所述的改善带钢内应力分布的方法，其特征在于，所述方法还包括：逐步调整反向弯曲辊压下位置，直至带钢在反向弯曲辊上产生的包角大于20度，之后使所述包角保持稳定不变，以将带钢不规则的原始内应力转化为规则的双折线分布形式的内应力。
6.根据权利要求1所述的改善带钢内应力分布的方法，其特征在于，所述方法还包括，对带钢施加后续弯曲，设置矫直机最大弯曲曲率小于等于反向弯曲辊的弯曲曲率，设定矫直机压下量从入口至出口方向逐渐减少，以使带钢弯曲后内应力形成曲率梯度并逐渐均匀化。
7.一种改善带钢内应力分布的装置，包括开卷机和转向辊，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一种改善带钢内应力分布的方法得到的反向弯曲辊和矫直机，所述反向弯曲辊设置于开卷机的带钢开卷处，所述矫直机设置于转向辊后面，所述开卷机的带钢经过所述反向弯曲辊反向弯曲后到达所述转向辊，经所述转向辊转向后到达所述矫直机，并经矫直机的多次正、反弯曲后输出内应力分布均匀的带钢。
技术总结