加工金属复合板的设备及其加工方法_3

文档序号:9443460阅读:来源:国知局
的乳辊对复层金属板11和基层金属板10产生挤压乳制作用;促使基层金属板10与复层金属板11在张力作用下发生相对移动,产生摩擦作用,增强复合强度。
[0068]第三乳机9,设置于第二乳机8的后方(该后方是相对于基层金属板10的运行方向而言的,基层金属板10先经过的装置在前方,后经过的装置在后方)即与第二乳机8相邻,用于在第二乳机8将复层金属板11咬入时,对基层金属板10产生拉力,辅助弯曲后的复层金属板11的咬入;且在稳定挤压乳制阶段,对金属复合板12产生拉力,辅助挤压乳制,同时对金属复合板12进行整形处理。
[0069]当然,本发明的加工金属复合板设备也可以不包括第三乳机9,而是仅通过第二乳机8来实现两种金属板的复合,比如调整第二乳机8的上下辊转速,使其不对称,从而进行异步乳制,使基层金属板10与复层金属板11发生相对运动,对复层金属板11的下表面即复合面与基层金属板10的上表面即复合面发生挤压搓乳作用以实现复合,得到金属复合板12。
[0070]上述设备中的各部分可以以在线运行的方式进行金属板的复合,即本发明设备中的各装置和乳机形成一条生产线,从而实现金属复合板的连续生产。
[0071]利用上述加工金属复合板的设备加工金属复合板的方法,如图1所示,包括如下步骤:
[0072]a基层金属板10的处理:
[0073]a.1第一清理装置I对基层金属板10的表面进行清理,得到去除表面氧化层的基层金属板10,对基层金属板10的表面清理采用在线清理,提高效率;也就是说,经第一清理装置I清理后的基层金属板10直接输送至生产线上的下一个装置即第一乳机2。
[0074]a.2第一乳机2对去除表面氧化层的基层金属板10进行夹持并以规定速度将基层金属板10沿水平方向传送至生产线上紧邻第一乳机2的抛光装置3,如果基层金属板10表面不平整,可以在第一乳机2对基层金属板10进行夹持的同时乳制,进而得到表面平整的基层金属板10 ;第一乳机2的出口速度略小于或等于第二乳机8的入口速度,比如第一乳机2的出口速度与第二乳机8的入口速度之差小于等于0.lm/s,这样可以保证基层金属板10在第一乳机2和第二乳机8之间存在一定的张力,从而更有利于基层金属板10和复层金属板11在第二乳机上的复合。
[0075]a.3抛光装置3对表面平整的基层金属板10进行抛光,得到抛光后的基层金属板10,优选地,在弯曲复层金属板11的工作由第二乳机8的上辊来完成的情况下,仅对基层金属板10的上表面进行打磨和清理;在基层金属板10的上表面抛光并形成一定表面粗糙度,提高复合面上基层金属板10与复层金属板11的摩擦,促进复合面形成机械结合;但如果弯曲复层金属板11的工作由第二乳机8的下辊来完成,则对基层金属板10的下表面进行抛光。
[0076]a.4抛光后的基层金属板10被传送至第一加热装置4,第一加热装置4对抛光后的基层金属板10进行加热,得到加热后的基层金属板10,优选地,对抛光后的基层金属板10进行加热(由第一加热装置4的加热面B来完成)时,在弯曲复层金属板11的工作由第二乳机8的上辊来完成的情况下,仅对基层金属板10的上表面进行加热,即仅对基层金属板10的复合面进行加热,有利于界面的结合,且与传统热乳复合法中对整个坯料进行加热相比,可以提高能源的利用率;对基层金属板10的加热温度依据基层金属板的具体材质而定。
[0077]更优选地,在给抛光后的基层金属板10加热的同时,向抛光后的基层金属板10的加热部分喷射保护气体,实现对抛光后的基层金属板10表面在保护氛围下的加热,喷射保护气体能对复合界面进行保护,是为了避免加热时空气氧化金属等问题的出现。保护气体最好选用惰性气体,比如氮气、氩气等,但是根据气体与金属的反应动力学,针对两金属的加热温度,从成本考虑,可以适当选用一些活性气体,比如二氧化碳。由于在该加热温度下,金属和气体几乎不发生反应。
[0078]b复层金属板11的处理:
[0079]b.1第二加热装置5对复层金属板11进行第一次加热,得到第一次加热后的复层金属板11,以利于后续步骤的进行;具体的加热温度只要能够保证复层金属板11顺利弯曲即可。
[0080]b.2第二清理装置6对加热后的复层金属板11的表面进行清理,得到去除表面氧化层和油污的复层金属板11,对复层金属板11的表面清理采用在线清理,提高效率;也就是说,第二清理装置6位于生产线上,经第二清理装置6清理后的复层金属板11直接输送至生产线上的下一个装置即第二乳机2的辊面与压下弯曲导轮7形成的压下弯曲辊道。
[0081]b.3将去除表面氧化层和油污的复层金属板11输送至压下弯曲辊道并穿过压下弯曲辊道以使复层金属板11向下(弯曲复层金属板11的工作由第二乳机8的部分上辊面与压下弯曲导轮7形成的压下弯曲辊道完成时)或向上(弯曲复层金属板11的工作由第二乳机8的部分下辊面与压下弯曲导轮7形成的压下弯曲辊道完成时)弯曲,得到弯曲后的复层金属板11。
[0082]b.4第一加热装置4对弯曲后的复层金属板11进行第二次加热,即弯曲后的复层金属板11进入由加热面A和与加热面A对应的第二乳机8入口处上辊辊面形成的弧形通道,得到第二次加热后的复层金属板11,复层金属板11第二次加热的具体温度由其材质决定;优选地,对抛光后的复层金属板11进行加热时,仅对复层金属板11的复合面进行加热,有利于界面的结合,且与传统热乳复合法中对整个坯料进行加热相比,可以提高能源的利用率;
[0083]更优选地,将弯曲后的复层金属板11进行第二次加热时,同时向弯曲后的复层金属板11复合面喷射保护气体,实现对弯曲后的复层金属板11表面在保护氛围下的第二次加热,喷射保护气体是为了避免加热时空气氧化金属等问题的出现。保护气体最好选用惰性气体,比如氮气、氩气等,但是根据气体与金属的反应动力学,针对两金属的加热温度,从成本考虑,可以适当选用一些活性气体,比如二氧化碳。由于在该加热温度下,金属和气体几乎不发生反应。
[0084]c进行挤压乳制复合:加热后的基层金属板10沿水平方向进入第二乳机8,第二次加热后的复层金属板11弯曲地进入第二乳机8,进入第二乳机8的复层金属板11的复合面与基层金属板10的复合面接触,接着复层金属板11被第二乳机咬入,之后由第二乳机继续对复层金属板11的复合面与基层金属板10的复合面进行挤压乳制,从而实现复合,得到金属复合板12。
[0085]具体地,弯曲后的复层金属板11是以有利角度进入第二乳机8的轨道,所述有利角度包括夹角β和咬入角α。其中,夹角β是指复层金属板11的复合面与基层金属板10的复合面在刚开始相互接触且未被第二乳机8咬入时复层金属板11与基层金属板10之间形成的夹角,该夹角β需要满足如下要求:tanf3〈(f3-fl),f3为复层金属板11的复合面与基层金属板10的复合面在刚开始相互接触且未被第二乳机8咬入时基层金属板10与第二乳机8下辊之间的摩擦系数,Π为复层金属板11的复合面与基层金属板10的复合面在刚开始相互接触且未被第二乳机8咬入时复层金属板11与第二乳机8上辊之间的摩擦系数。咬入角α是指复层金属板11被第二乳机8咬入的角度,夹角β与咬入角α需满足如下关系:α = 2β。弯曲后的复层金属板11以上述角度进入第二乳机8的轨道可以实现稳定咬入和乳制。另外,基层金属板10与复层金属板11的复合面在相互接触时,存在一定角度,随着乳制挤压的进行,基层金属板10与复层金属板11的复合面逐渐接触至相互作用,避免了保护气体进入复合面,影响复合强度。
[0086]具体地,该挤压乳制复合步骤可以通过两种方式来完成:
[0087]第一种方式,通过第三乳机9的辅助来完成两块金属板的挤压乳制复合,基层金属板10与复层金属板11的复合面在相互接触之前,基层金属板10已被输送至第三乳机9,第三乳机9对基层金属板10产生拉力,第二乳机8入口处基层金属板10与复层金属11产生相对运动,复层金属板11在基层金属板10对其产生的摩擦力作用下进入第二乳机,之后受第二乳机上下辊的挤压乳制作用,两金属板结合,得到的金属复合板12沿水平方向传送至第三乳机9,第三乳机9对金属复合板12产生拉力,牵引金属复合板12向前移动,使得第二乳机8继续对复层金属板11的复合面与基层金属板10的复合面发生挤压搓乳作用以实现复合,从而实现连续生产金属复合板12。金属复合板12沿水平方向进入第三乳机9,第三乳机9利用小压下量(比如压下量小于1% )对金属复合板12进行整形处理,第三乳机9的入口速度略大于第二乳机8的出口速度,比如第三乳机9的入口速度与第二乳机8的出口速度的差值小于0.2m/s,从而可以保证两乳机之间存在张力。
[0088]在该第一种方式中,在第二乳机8将复层金属板11咬入时
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