生产网状增强夹层复合材料的固液铸轧复合设备及方法_4

文档序号:9535290阅读:来源:国知局
时启动铸社机6,分 别调控并设定铸社机漉缝Η为5mm,两个铸社漉速度线速度1~2m/min(或通过调整漉径、 铸社速度等方式采用异步铸社),开启冷却系统;
[0100] S4、打开第一夹送漉7,引锭杆10升至铸社机6出口位置并堵住漉缝,铁合金带材 102穿过铸社漉漉缝,并由引锭杆10夹紧,根据公式(2)调整铁合金带材102处于中间位 置,在带材两侧分别形成AlSi4000系列合金厚度Hi为2mm和普通碳钢Q235厚度Η2为2mm 的漉缝; 阳101] S5、同时开启第一诱注单元W及第二诱注单元,向第一诱注单元诱注AlSi4000系 列合金,向第二诱注单元中注入Q235钢液,使金属液进入布流与导向组件5,经铸嘴出口开 始布流;
[0102] S6、金属液沿布流与导向组件5的布流铸嘴向铸社烙池均匀布流,在铸社漉的冷 却和社制作用下,逐步凝固并与铁合金带材102复合,形成良好结合; 阳103] S7、出口侣-铁-钢夹层复合材料在引锭杆10牵引下W铸社速度逐步向下拉巧, 到达底部位置时由第一夹送漉7夹紧,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,转向水平方向并进入卷取机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,连续生产出侣-铁-钢夹层复合材 料;
[0104] S8、第二剪切机12进行切头尾和定尺剪切,最后成品侣-铁-钢夹层复合材料由 卷取机13卷曲成卷,卸下后入库。
[01化]最后应说明的是:W上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其 限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可W对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进 行等同替换;而运些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的范围。
【主权项】
1. 一种生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳复合设备,其包括开卷机、转向辊、金属 液浇注装置和铸乳机,所述开卷机设置在上方,其包括开卷机和位于所述开卷机上的网状 材料,所述转向辊设置在所述开卷机的一侧,所述网状材料经开卷机开卷后输送至所述转 向辊,其特征在于: 所述金属液浇注装置包括用于容纳第一金属液的第一浇注单元和用于容纳第二金属 液的第二浇注单元,所述第一浇注单元和第二浇注单元设置在所述转向辊的下方并且分别 平行地设置在所述网状材料的两侧; 所述铸乳机设置在所述金属液浇注装置的下方,所述金属液浇注装置与所述铸乳机之 间设置有用于第一金属液、第二金属液以及所述网状材料经过的布流与导向组件。2. 根据权利要求1所述的生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳复合设备,其特征在 于:在所述铸乳机的下方沿水平方向依次设置有第一夹送辊、推钢机、第一剪切机、引锭杆、 第二夹送辊、第二剪切机和卷取机。3. 根据权利要求1所述的生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳复合设备,其特征 在于:所述第一浇注单元包括前箱、容纳第一金属液的中间包、塞棒以及液位检测和控制 系统;所述第二浇注单元包括前箱、容纳第二金属液的中间包、塞棒以及液位检测和控制系 统。4. 根据权利要求1所述的生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳复合设备,其特征在 于:所述铸乳机包括两个相互平行设置的铸乳辊系和侧封装置,所述每个铸乳辊系均包括 铸乳辊、冷却系统、压下装置、过载保护装置、乳制力监测装置以及主传动装置,所述铸乳辊 系与侧封装置共同组成铸乳熔池。5. 根据权利要求4所述的生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳复合设备,其特征在 于:所述网状材料从所述铸乳熔池中穿过,从而在所述网状材料两侧形成第一金属液熔池 和第二金属液熔池。6. 根据权利要求3所述的生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳复合设备,其特征在 于:所述布流与导向组件包括连接所述第一浇注单元的第一金属液入口、连接所述第二浇 注单元的第二金属液入口、供所述网状材料穿过的矩形通道、用于第一金属液均匀布流的 第一整流罩及第一布流铸嘴和用于第二金属液均匀布流的第二整流罩及第二布流铸嘴,所 述布流铸嘴以及整流罩为沿位于其一侧的铸乳辊轴线方向均匀设置的孔或缝。7. -种利用权利要求1-6中任一项所述的生产网状增强夹层复合材料的固液铸乳设 备制造网状增强夹层复合材料的连续铸乳方法,其特征在于:其包括以下步骤: 51、 预热布流与导向组件,根据浇铸金属液熔点温度,使其内腔温度达到150~800°C, 并准备金属液浇注装置; 52、 根据网状增强夹层复合材料规格和性能要求选取不同类型的网状材料,所述不同 类型的网状材料包括碳纤维布以及金属丝网,并根据需要选取同一金属材料作为第一金属 液以及第二金属液或者选取不同金属材料分别作为第一金属液以及第二金属液,所述金属 材料的熔点低于所述网状材料的熔点; 53、 根据选取的不同类型的网状材料,对网状材料进行表面预处理; 54、 网状材料经开卷机水平开卷后输送至转向辊,经转向辊转向为垂直方向延伸的网 状材料,同时启动铸乳机,分别设定两个铸乳机辊缝Η和两个铸乳辊的速度,使铸乳辊初始 线速度保持在1~2m/min范围内; 55、 打开第一夹送辊,将引锭杆升至铸乳机出口位置并堵住辊缝,网状材料经布流与导 向组件中心通道穿过铸乳辊辊缝,并由引锭杆夹紧,调整网状材料位置,在网状材料两侧形 成厚度分别为氏和Η2的辊缝,并满足下式: H=Hi+H^h; 56、 向布流与导向组件的中心矩形通道内注入氩气作为保护气体,同时开启第一浇注 单元和第二浇注单元,向第一浇注单元中注入第一金属液,向第二浇注单元中注入第二金 属液,使第一金属液以及第二金属液进入布流与导向组件,分别经各自一侧的铸嘴开始布 流; 57、 第一金属液以及第二金属液沿布流与导向组件的布流铸嘴向位于各自一侧的铸乳 熔池内均匀布流,第一金属液以及第二金属液在铸乳辊的冷却和乳制作用下,开始逐步凝 固并与网状材料复合; 58、 铸乳后网状增强夹层复合材料在引锭杆作用下逐步向下拉坯,到达底部位置时由 第一夹送辊夹紧,并经第一剪切机切头后,推钢机逆时针旋转至工作工位,将复合带材送入 第二夹送辊辊缝中,转向水平方向并进入卷取状态,建立起稳定铸乳复合坯后,逐步提升铸 乳辊线速度至2. 5~5m/min,连续生产出预定厚度的网状增强夹层复合材料;以及 59、 第二剪切机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卷 曲成卷。8. 根据权利要求7所述的制造网状增强夹层复合材料的连续铸乳方法,其特征在于: S3进一步包括对碳纤维布进行表面镀镍处理,对金属丝网进行酸洗、水洗和烘干处理以去 除金属丝网表面氧化物和油脂。9. 根据权利要求7所述的制造网状增强夹层复合材料的连续铸乳方法,其特征在于: 所述推钢机绕定点能旋转地设置,其包括准备工位以及工作工位,在开始浇注时,推钢机处 于准备工位,当板坯建立完成后,所述引锭杆到达底端,板坯由第一夹送辊夹紧并被第一剪 切机组剪切完成后,推钢机逆时针旋转进入工作工位,将板坯送入第二夹送辊。10. 根据权利要求8所述的制造网状增强夹层复合材料的连续铸乳方法,其特征在于: 所述引锭杆的头部与两个铸乳辊的辊缝出口处的辊面贴合,从而对铸乳熔池进行堵流,所 述引锭杆在开浇过程中可以对网状材料进行位置可调的夹持,实现网状增强夹层复合材料 层厚比的精确分配。
【专利摘要】本发明提供一种生产网状增强夹层复合材料的固液铸轧复合设备,其包括开卷机、转向辊、金属液浇注装置和铸轧机。金属液浇注装置包括用于容纳第一金属液的第一浇注单元和用于容纳第二金属液的第二浇注单元,所述第一浇注单元和第二浇注单元分别平行地设置在网状材料的两侧。本发明还提供了制造网状增强夹层复合材料的连续铸轧复合方法,通过将经过表面预处理的网状材料喂入铸轧区,通过堵流引锭及层厚比预分配控制,将表面处理技术、快速凝固技术与轧制复合技术相结合,实现界面的可靠复合,具有制造流程短、效率高、成本低以及产品种类丰富等优点。
【IPC分类】B22D11/06, B21B1/46
【公开号】CN105290352
【申请号】CN201510812235
【发明人】黄华贵, 王巍, 季策, 燕猛, 杜凤山
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月20日
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