生产网状增强夹层复合材料的固液铸轧复合设备及方法_2

文档序号:9535290阅读:来源:国知局
030] 2、可根据生产需要灵活调整各层金属材质及网状材料及网孔、纤维线径大小,具 有宽泛的产品种类生产范围:将带两侧金属液选为异种材质,即可生产双金属网状增强夹 层复合板带;将两种金属液选为相同材质,即可生产单金属网状增强夹层复合板带;将网 状替换为金属板带时,可生产Ξ层异质金属板带或者Ξ明治夹层金属板带等等。
[0031] 3、通过调整转向漉水平位置和引锭杆夹持位置,可方便实现网状材料的左右位置 控制,配合漉缝调整,可W实现网状增强夹层复合材料层厚比的精确分配,可方便、快速的 调整产品的规格。
[0032] 4、在铸社区前半段,在两侧诱注异质金属液时,网状材料网孔选取较小直径,纤维 布在中间连续喂入过程将铸社区烙池一分为二,保证了产品尺寸精度,避免了铸社过程中 两侧金属液诱注时相互冲击和烙点溫度差异导致吻合点位置波动,最终导致的金属组元层 厚比的持续波动。
[0033] 5、在铸社区后半段,两侧覆层固相金属将网状包覆在内部,形成了典型的热社复 合过程,高溫大变形不但有助于获得界面良好的结合效果,也有利于提高覆层金属材料的 微观组织性能。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明的设备结构及连续铸社工艺流程示意图;
[0035] 图2为本发明的设备结构及开诱过程工艺流程示意图;
[0036] 图3位本发明的布流与导向组件的结构示意图;
[0037] 图4为本发明的布流与导向组件的A-A剖面结构示意图;
[0038] 图5为本发明引锭杆夹持及层厚比分配示意图;W及
[0039] 图6为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图及【具体实施方式】对本发明做进一步解释:
[0041] 本发明提供一种生产网状增强夹层复合材料的铸社设备,如图1及图2所示,其包 括开卷机1、转向漉2W及铸社机6,开卷机组1设置在上方,转向漉2设置在网状材料开卷 机1的第一侧例如为左侧,开卷机1包括开卷机101和网状材料102,网状材料102经开卷 机101开卷后输送至转向漉2,经转向漉2转向为垂直方向。
[0042] 转向漉2的下方设置有第一诱注单元3W及第二诱注单元4,第一诱注单元3W及 第二诱注单元4分别平行设置在网状材料102的两侧,用于诱注不同或者相同的金属液。
[0043] 第一诱注单元3W及第二诱注单元4与铸社机6中间设置有布流与导向组件5, 网状材料102通过布流与导向组件5的中间的矩形通道进入铸社机6的铸社漉缝。铸社机 6的下方依次设置有第一夹送漉7、推钢机8、第一剪切机9、引锭杆10、第二夹送漉11、第二 剪切机12W及卷取机3。
[0044] 下面对本发明的具体结构做进一步解释:
[0045] 第一诱注单元3及第二诱注单元4均包括前箱、中间包、塞棒、液位检测及控制系 统,实现两侧金属液独立的稳定均匀诱注。
[0046] 铸社机6包括两组独立的铸社漉系61和62,铸社漉系分别设置有各自的铸社漉、 冷却系统、压下装置、过载保护装置、社制力监测装置W及主传动装置,两个铸社漉系与侧 封装置共同组成整个铸社烙池,网状材料从铸社烙池中穿过,网状材料将两侧分为两个烙 池,即第一金属液烙池和第二金属液烙池。两个铸社漉系分别设置有独立的冷却系统及传 动系统,铸社漉漉径可取Φ400~1000mm,且两铸社漉漉径不一定相同,可根据产品实际工 艺需要单独设定漉径、转速、冷却速度等工艺参数,实现异径同速、同径异速、异径异速、同 径同速等铸社模式。
[0047] 如图3及图4所示,布流与导向组件5包括两个金属液入口 51、53、一个矩形通道 52、整流罩54、W及布流铸嘴55、56,金属液入口 51和金属液入口 52分别连通两侧的金属 液诱注及液位控制系统,矩形通道52供网状材料穿过,整流罩54和布流铸嘴55、56为沿铸 社漉轴线方向均匀布置的孔或缝,最终实现两侧金属液独立均匀的布流。图4示出了图3 中A-A方向截面图。
[0048] 推钢机构8绕定点旋转设置,并且有两个工位,刚开始诱注时,处于准备工位,W 免影响引锭杆10建立铸社巧时的向下运动,当复合板带建立完成后引锭杆10到达底端,由 第一夹送漉7夹紧,经第一剪切机组9剪切头部后,推钢机构8逆时针旋转,进入工作工位, 将复合板带送入第二夹送漉11。
[0049] 引锭杆10在诱注初始阶段提升至铸社机出口处,将铸社区底部堵住,并且按照预 设的层厚比分配将喂入漉缝的网状材料102夹住,配合转向漉水平位置微调,可精确控制 层厚比分配,开始诱注两侧金属液后,当建立起复合板巧时逐步向下引锭,完成诱注建巧工 作。
[0050] 第一剪切机组9为一台切头剪,将刚建立起的巧料头部减掉,使引锭杆10脱离,然 后推钢机8将复合板巧送入第二夹送漉输11送。
[0051] 第二夹送漉11的漉径Φ300~600mm,负责将推钢机8送入的网状增强夹层复合 材料转向为水平方向,送入卷取机13卷曲,卷曲成卷后由第二剪切机12剪切,卸卷后入库 储存。
[0052] 本发明还提供一种网状增强夹层复合材料连续铸社复合成型工艺,如图6所示, 其包括W下步骤:
[0053] S1、预热布流与导向组件5,根据诱铸金属液烙点溫度,使其内腔溫度达到150~ 800°C,并准备金属液诱注单元3、4 ;
[0054] S2、根据网状增强夹层复合材料规格和性能要求,所述网状材料102可选择碳纤 维布、钢丝网、铁丝网等,网状材料厚度h取0. 1~2mm、网孔形状类型不限、网孔直径可取 0. 1~10mm。若生产单金属网状增强夹层复合材料,贝Ij第一金属液和第二金属液选为相同 的金属材料。若生产双金属网状增强夹层复合材料,则第一金属液和第二金属液选为不同 的金属材料。所述金属的烙点应低于网状材料烙点; 阳化5] S3、为强化纤维与金属基体间的浸润效果,纤维布102需要进行表面预处理。若使 用碳纤维,则进行表面锻儀处理;若使用金属丝网,则需要酸洗、水洗和烘干处理,W去除金 属丝线表面氧化物和油脂;
[0056] S4、网状材料102经开卷机101水平开卷后输送至转向漉2,经转向漉2转向为垂 直方向延伸的网状材料,同时启动铸社机6,分别调控并设定铸社机漉缝Η和两个铸社漉速 度及冷却系统,使铸社漉初始线速度保持在1~2m/min范围内;
[0057] S5、第一夹送漉打开,引锭杆10升至铸社机6出口位置并堵住漉缝,所述网状材料 102穿过铸社漉漉缝,并由引锭杆10夹紧,调整网状材料102位置,在网状材料两侧形成厚 度分别为Hi和Η2的漉缝,并满足下式:
[0058] Η=Hi+Hz+h;
[0059] 图5示出了引锭杆夹持及层厚比分配示意图,引锭杆10的头部与两个铸社漉的漉 缝出口漉面贴合,形成对铸社烙池的堵流作用,引锭杆10在开诱过程中可W对网状材料进 行夹持,并且夹持位置可调,可实现网状增强夹层复合材料层厚比的精确分配。
[0060] S6、向布流与导向组件5的中屯、矩形通道内注入氣气作为保护气体,同时开启第 一诱注单元3W及第二诱注单元4,向第一诱注单元3中注入第一金属液,向第二诱注单元 4中注入第二金属液,使第一金属液W及第二金属液进入布流与导向组件5,经铸嘴55、56 出口开始布流;
[0061] S7、所述金属液沿布流与导向组件5的布流铸嘴向所述铸社烙池内均匀布流,第 一金属液W及第二金属液在铸社漉的冷却和社制作用下,开始逐步凝固并与网状材料102 复合,形成良好结合;
[0062] S8、出口网状增强夹层复合材料在引锭杆10作用下逐步向下拉巧,到达底部位置 时由第一夹送漉7夹紧,并经第一剪切机9切头后,推钢机8逆时针旋转至工作工位,将复 合带材送入第二夹送漉11漉缝中,转向水平方向并送入卷取机13,建立起稳定铸社复合巧 后,逐步提升铸社漉线速度至2. 5~5m/min,连续生产出预定厚度的网状增强夹层复合材 料;
[0063]S9、第二剪切机12进行切头尾和定尺剪切,最后成品网状增强夹层复合板带由卷 取机13卷曲成卷,卸下后入库。
[0064] 下面结合具体实施例对本发明设备使用方式具体说明: W65] 实施例1 :
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