专利名称：液态连续挤轧机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产金属及合金的板、线、型、棒及管材制品或坯料的方法和设备。特别适应于生产混凝材料(即复合材料)，例如铝基复合材料、锌基复合材料。
目前，用液态金属及合金生产板、线、型、棒及管材制品或坯料的过程中，一般由液态挤压和液态铸轧两个分立的过程完成。这种方法的缺点是生产效率低，能耗大，并且在开始凝固过程中未得到搅拌，材料成分分布不均匀。
本发明提供了一种金属及合金进行连续挤压和铸轧的方法及其专用设备。
本发明集液态金属挤压和铸轧成型于一体，对金属及合金实现连续挤轧生产板、线、型、棒及管材制品或坯料。具体的工艺过程为将液态金属及合金与固体颗粒添加料(生产复合材料用)由送料装置按比例同时送至经予热后的双螺杆挤压机挤压、搅拌、同时对物料进行冷却，形成半固态金属后经挤压模具装置挤压至铸轧机进行成型铸轧，得成型制品。其中，双螺杆挤压机螺杆转速为30～150rPM，铸轧机轧制速度为1.2～4M/min，半固态金属中的固体组份的重量百分含量为30～60％。在生产复合材料时，如果基体金属为固体颗粒，则基体金属颗粒与添加料充分混合后，采用螺旋进料装置进料，并且先对挤压机加热到基体金属熔点温度以上40～150℃。
一种实现上述生产方法的专用设备-液态连续挤轧机，其结构如图1所示，主要包括传动机构电动机9及减速装置8，双螺杆挤压机5，挤压机机座10，固体颗粒螺旋进料装置6、液态进料装置7，挤压模具装置4，铸轧机3，牵引和剪切装置2，卷取装置1。
双螺杆挤压机5的结构如图2所示，包括双螺杆14，挤压筒13，在挤压筒的表面有冷却水装置12，在正常挤压时通水以使液态金属在挤压过程中被冷却，以控制液态金属在被挤出时形成半固态金属，同时挤压模具装置4也设置有水冷却装置，以进一步冷却半固态金属。在挤压装置的外表面设置有加热装置11，在正常挤压前对挤压筒13和双螺杆14进行予热，如果采用固体颗粒进料，通过加热装置先对挤压机加热到不低于基体金属熔点温度。
铸轧机的结构如图3所示，铸轧机主要包括两个铸轧辊16，在铸轧辊16的内部有水冷却装置，由挤压模具装置4送来的半固态金属经铸轧辊后，并经进一步冷却，轧制而成制品。
连续挤轧机工作过程为由传动机构电动机9及减速装置8驱动双螺杆挤压机5的双螺杆14(如图2所示)不断地连续旋转，液态金属及合金或添加科(生产复合材料时用添加料)连续不断地从进料装置6、7中加入到双螺杆14上，随着双螺杆14连续不断地旋转，物料不断地前移、并被不停地搅拌，冷却，最后使半固体金属从挤压模具装置4中被挤压出来，挤压出来的半固态金属15随即进入到铸轧机3中，并经冷却、轧制而成所需成型制品，制品随后被牵引和剪切装置2牵引或剪切，或由卷取装置1卷起。对于固体颗粒物料采用螺旋进料装置6进料，对于液态金属采用液态进料装置7进料。
本发明-液态连续挤轧机采用了液态挤压机和铸轧机相结合的新方法，最大优点是设备重量轻，所需动力小；由于双螺杆挤压机具有强制送料、输送强度基本保持不变的特点，且具有良好的搅拌性能，因而制品的化学成份分布均匀，晶粒均细，气针孔大大减少，制品的综合性能显著提高，能生产多种复合材料。在金属压力加工行业中，可代替庞大的连铸机、连铸连轧机；简化了生产工艺，高效节能，投资少，见效快，成本低。
图1.液态连续挤轧机结构示意图；图2.挤压机结构示意图；图3.铸轧机结构示意图。
权利要求
1.一种生产金属及合金特别是复合材料的板、线、型、棒及管材制品或坯料的方法，本发明的特征在于集液态金属的挤压和铸轧成型于一体，实现金属及合金的连续挤轧，具体工艺过程为将液态金属与添加料(生产复合材料用)由送料装置按比例同时送至经予热后的双螺杆挤压机，挤压、搅拌，同时对物料进行冷却，形成半固态金属后经挤压模具装置挤压至铸轧机进行成型铸轧，得成型制品，其中a半固态金属中的固体组份的重量百分含量为30～60％；b双螺杆挤压机螺杆转速为30～150rPM；c铸轧机轧制速度为1.2～4M/min。
2.一种用于权利要求1所述生产金属及合金复合材料的方法的专用设备--液态连续挤轧机，本发明的特征在于主要包括传动机构电动机及减速装置，双螺杆挤压机，挤压机机座，进料装置，铸轧机，牵引和剪切装置，卷取装置，在挤压机和铸轧机之间连接有挤压模具装置。
3.根据权利要求1和2所述的方法和设备，其特征在于在生产复合材料时，如果基体金属为固体颗粒，进料采用螺旋式进料装置。
全文摘要
一种用于生产金属及合金的板、线、型、棒及管材制品或坯料的液态连续挤轧方法及其设备，本发明集液态金属的挤压和铸轧成型于一体，主要包括基体金属与添加料按比例送料，挤压、搅拌、冷却，形成半固态金属后挤压至铸轧机进行成型铸轧，最大优点是设备重量轻，所需动力小；制品的化学成分分布均匀，晶粒均细，气针孔大大减少，制品的综合性能显著提高，能生产多种复合材料；可代替庞大的连铸机、连铸连轧机；简化了生产工艺，高效节能，成本低。
文档编号B21B1/46GK1127169SQ95110619
公开日1996年7月24日 申请日期1995年1月20日 优先权日1995年1月20日
发明者姚伍秋, 汪祖顺 申请人:中南工业大学, 广州顺发贸易发展公司