一种镁合金甩带用急冷辊的制作方法

本实用新型属于非晶甩带技术领域，具体涉及一种工业生产用镁合金用甩带急冷辊。

背景技术：

在快速冷却条件下，镁合金凝固过程中的各种传输现象被抑制，从而使合金元素在固态基体中能继续保持高的溶解度，晶粒组织的长大受到抑制，合金成分及组织变得均匀，同时在凝固过程中也易产生一些新相。其工作原理是：在坩埚中熔化的非晶母合金熔液，通过甩带坩埚底部的小孔或缝隙喷射到快速旋转的水冷甩带滚上，合金熔液被强烈冷却并被甩出而形成非晶薄带。因而水冷甩带辊的冷却能力直接影响到非晶带的质量及甩带效率。

目前快速凝固甩带辊主要采用循环水冷却，甩带辊的表面主要是铜辊，内部是循环水。当合金液通过喷嘴喷射到水冷辊表面时，因铜辊的导热系数较大，合金熔液的热量通过铜辊会迅速传给铜辊内的循环水，由循环冷却水将热量导走。尽管铜辊高速旋转，但因铜辊内表面存在有附面层，附面层影响热交换能力，导致铜辊冷却效果下降。目前最常用甩带辊冷却水是“直通型缝隙水道”，冷却水由甩带辊的一端通入，经过轴的圆通形缝隙水道，由另一端流出，该种方式提高了循环水到内的流量，但降低了流速，虽然提高了冷却水道截面积，但冷却辊的冷却效果较差；此外还有直通密排水槽形冷却水道以及直通密排水孔形水道虽然增加了水道散热面积，效率得到了一定的提高，但是其水流量大，流速低，单向流动，导致冷却效果差，且铜辊寿命短。中国专利200310118486.2号公开了一种旋转冷却辊及冷却方法，这种方法给出的甩带辊同样是增大铜辊 的散热面积，它虽然加大了水流速度，但仍是单一流动方向。因此该方法和设备制备的带材扔存在稳定性较低的问题；中国专利201120015580.3号公开了非晶带机用冷却辊装置，该装置采用螺旋水道与导流元件外表面贴合构成螺旋水道，在不改变水流量的前提下，解决冷却辊冷却不均的问题，但该装置对于小型甩带辊的加工及安装工艺复杂，精度难于保证，影响甩带效果。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新的甩带特别是镁合金甩带用的急冷辊，以解决实验研究中存在的冷却效果而引起的燃烧或氧化问题，改善冷却效果。

为了实现这一目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种镁合金甩带用急冷辊，适用于镁合金带材的制备，所述急冷辊包括圆柱状结构的铝芯轴、圆筒状结构的铬锆铜辊套、导流管、弯水道、出水管，铝芯轴和铬锆铜辊套采用过盈方式装配在一起；

在铬锆铜辊套的内壁上设置环绕铝芯轴的螺旋循环水道，在铬锆铜辊套的内部设置与铝芯轴轴线平行的双向交叉直循环水道；

循环水通过导流管进入急冷辊，导流管以动密封的方式与铝芯轴的输入端面连接在一起，导流管与弯水道连通，同时导流管与螺旋循环水道连接相通；循环水从导流管经过铝芯轴输入端面后流入弯水道，弯水道分别与螺旋循环水道和双向交叉直循环水道连通；其中，导流管通过弯水道采用接头与双向交叉直循环水道连接相通；

螺旋循环水道在铝芯轴的输出端面从螺旋形状过渡为与铝芯轴的轴线重合的螺旋循环输出水道，并与双向交叉直循环水道在铝芯轴的输出端面的双向交叉直循环输出水道一起汇入到出水管中。

进一步的，如上所述的一种镁合金甩带用急冷辊，其中：双向交叉直循环水道采用弯管通过水管接头相互连接，实现双向往复冷却水的循环。

进一步的，如上所述的一种镁合金甩带用急冷辊，其中：所述的双向交叉直循环水道在铬锆铜辊套中的布置方式是均匀圆周分布，循环水在双向交叉直循环水道中呈双向交叉循环方式的流动。

进一步的，如上所述的一种镁合金甩带用急冷辊，其中：所述螺旋循环水道为单向螺旋，并且与双向交叉直循环水道相通。

本实用新型的有益效果在于：通过采用螺旋水道与双向直水道复合一体冷却结构，且冷却循环水为双向循环流动，可以提高冷却水流速。冷却循环水首先冷却铜辊中部双向直循环水道，然后冷却水进入螺旋水道，可有效提高甩带铜辊整体的温度均匀性，提高甩带质量的稳定性，同时提高了镁带的冷却效果，也提高了工作效率以及急冷辊的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型工业用镁合金甩带急冷辊结构示意图。

图2为甩带急冷辊轴向A-A截面结构示意图。

图3为甩带急冷辊轴向B-B截面结构示意图。

图中：双向直循环水道1、圆筒形铜辊2、螺旋循环水道3、铝合金芯轴4、导流管5、弯水道6、出水管7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细说明。

如图1～3所示，本实用新型一种镁合金甩带用急冷辊，适用于镁合金带材的制备，所述急冷辊包括圆柱状结构的铝芯轴、圆筒状结构的铬锆铜辊套、导流管、弯水道、出水管，铝芯轴和铬锆铜辊套采用过盈方式装配在一起；

在铬锆铜辊套的内壁上设置环绕铝芯轴的螺旋循环水道，在铬锆铜辊套的内部设置与铝芯轴轴线平行的双向交叉直循环水道；所述的双向交叉直循环水道在铬锆铜辊套中的布置方式是均匀圆周分布，循环水在双向交叉直循环水道中呈双向交叉循环方式的流动。所述螺旋循环水道为单向螺旋，并且与双向交叉直循环水道相通。

循环水通过导流管进入急冷辊，导流管以动密封的方式与铝芯轴的输入端面连接在一起，导流管与弯水道连通，同时导流管与螺旋循环水道连接相通；循环水从导流管经过铝芯轴输入端面后流入弯水道，弯水道分别与螺旋循环水道和双向交叉直循环水道连通；其中，导流管通过弯水道采用接头与双向交叉直循环水道连接相通；双向交叉直循环水道采用弯管通过水管接头相互连接，实现双向往复冷却水的循环。

螺旋循环水道在铝芯轴的输出端面从螺旋形状过渡为与铝芯轴的轴线重合的螺旋循环输出水道，并与双向交叉直循环水道在铝芯轴的输出端面的双向交叉直循环输出水道一起汇入到出水管中。

在本实施例中，甩带时，循环水由进水管进入弯水道，同时分流进入双向交叉直循环水道和螺旋循环水道，循环水在双向交叉直循环水道中的交替循环冷却；进入螺旋循环水道的循环水从铝芯轴的输入端面向铝芯轴的输出端面流动，对铝芯轴、铬锆铜辊套进行进一步冷却，然后汇入到出水管流出。上述水流方式大大提高了急冷辊的冷却面积，冷却效果得到大幅提升，使得制带的产品质量得到稳定提高。