CN104493110A - 一种金属层状复合锭的铸造装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种金属层状复合锭的铸造装置及方法，铸造装置包括模具和隔离板，模具是由形状结构相对称的两个模块组合而成，模具的中心设置有一个模腔，模腔的内壁前后两面和底面上分别设置插槽，当隔离板沿插槽插入模腔后，模腔被分隔成两个腔体。铸造方法步骤是：首先，将模具锁紧固定，插入隔离板，涂覆脱模剂后，在200-400℃预热2-3小时；然后，将两种金属液通过浇口同时浇入到两个腔体内；最后，停留10-30秒钟后，将隔离板以10-20毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种金属液凝固后得到金属层状复合锭。采用本发明制备金属层状复合锭，两种金属液是以半凝固状态且以从下到上的顺序逐渐接触复合成冶金结合的金属层状复合锭，复合界面清晰平整，且铸造工艺简单。

Description

一种金属层状复合锭的铸造装置及方法

技术领域

本发明属于金属复合锭制备技术领域，具体是涉及一种金属层状复合锭的铸造装置及方法。

背景技术

金属层状复合锭是由两种金属通过界面冶金结合而形成的金属层状复合材料，经过轧制变形后，这种金属层状复合锭变成金属层状复合板、带、箔材，广泛应用于汽车、空调、冰箱等的热交换器，具有极其重要的应用价值。

对现有技术的文献资料检索发现，目前金属层状复合锭的制备方法主要有两种，一种是半连续铸造法，该方法是将两种金属液同时浇入半连续铸造结晶器内，边凝固边拉铸成形，凝固后得到金属层状复合锭。这种方法虽然比较容易获得具有冶金结合复合界面的金属层状复合锭，但浇注时两种金属液容易发生混合，导致复合界面不清晰、不平整。

另一种制备方法是液固相铸造法，该方法是将一种金属液直接浇铸到另一种固态金属锭的表面，冷却凝固后得到金属层状复合锭。这种方法制备的金属层状复合锭的复合界面较为清晰和平整，但这种方法的工艺较为复杂，需要对固态金属锭的表面进行复杂的预处理，如清洗、涂覆助焊剂等，否则该方法很难获得具有冶金结合复合界面的金属层状复合锭。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种金属层状复合锭的铸造装置及方法，通过其制备的金属层状复合锭的复合界面为冶金结合，复合界面清晰、平整，并且工艺更加简单。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的金属层状复合锭的铸造装置，其特点是包括由不锈钢制作的模具和隔离板，所述模具是由形状及结构相对称的两个模块组合而成，所述模具的左右两个外侧分别设置有锁扣，通过锁扣而使两个模块锁紧固定组合成模具，所述模具的中心设置有一个与金属层状复合锭的形状及尺寸相同的模腔，所述模腔的内壁前后两面和底面上分别设置有与隔离板厚度相同的插槽，所述隔离板的厚度为2毫米，当隔离板沿插槽插入模腔后，所述模腔被分隔成两个宽度分别与形成金属层状复合锭的两层金属的各层金属厚度相同的腔体，所述模腔的左右两侧分别设置有一个浇口和一个浇道，所述浇道的上部与浇口相连通，所述浇道的下部与模腔的底部相连通。

本发明所述的金属层状复合锭的铸造方法，其特点是包括如下步骤：

第一步：将模具锁紧固定，插入隔离板，在两个腔体的内表面和隔离板的两个表面涂上脱模剂，然后在200-400℃预热2-3小时；

第二步：将制备好的两种金属液分别通过模具的两个浇口同时浇入到两个腔体内，两种金属液的浇注温度控制在700-1450℃；

第三步：当两种金属液浇注完，停留10-30秒钟后，将隔离板以10-20毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种金属液凝固后得到金属层状复合锭。

本发明与现有技术相比，其优点是：采用本发明制备金属层状复合锭，两种金属液是以半凝固状态且以从下到上的顺序逐渐接触复合成冶金结合的金属层状复合锭。与半连续铸造法相比，本发明可以避免两种金属液发生混合，金属层状复合锭的复合界面清晰、平整。与液固相铸造法相比，本发明制备金属层状复合锭的工艺更加简单。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明装置中模具的结构示意图。

图3为本发明装置中模块的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明所述的金属层状复合锭的铸造装置，包括由不锈钢制作的模具1和隔离板2，所述模具1是由形状及结构相对称的两个模块11组合而成，所述模具1的左右两个外侧分别设置有锁扣12，通过锁扣12而使两个模块11锁紧固定组合成模具1；如图2所示，所述模具1的中心设置有一个与金属层状复合锭的形状及尺寸相同的模腔13，所述模腔13的内壁前后两面和底面上分别设置有与隔离板2厚度相同的插槽14；所述隔离板2的厚度为2毫米，当隔离板2沿插槽14插入模腔13后，如图1所示，所述模腔13被分隔成两个宽度分别与形成金属层状复合锭的两层金属的各层金属厚度相同的腔体15；如图3所示，所述模腔13的左右两侧分别设置有一个浇口16和一个浇道17，所述浇道17的上部与浇口16相连通，所述浇道17的下部与模腔13的底部相连通。

本发明所述的金属层状复合锭的铸造方法，包括如下步骤：

第一步：将模具1锁紧固定，插入隔离板2，在两个腔体15的内表面和隔离板2的两个表面涂上脱模剂，然后在200-400℃预热2-3小时；

第二步：将制备好的两种金属液分别通过模具1的两个浇口16同时浇入到两个腔体15内，两种金属液的浇注温度控制在700-1450℃；

第三步：当两种金属液浇注完，停留10-30秒钟后，将隔离板2以10-20毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种金属液凝固后得到金属层状复合锭。

实施例1：

采用本发明制备4343/3003铝合金层状复合锭，铸造装置如图1所示，铸造方法如下：

第一步：将模具1锁紧固定，插入隔离板2，在两个腔体15的内表面和隔离板2的两个表面涂上脱模剂，然后在200℃预热2小时；

第二步：将制备好的4343和3003两种铝合金液分别通过两个浇口16同时浇入到两个腔体15内，4343铝合金液的浇注温度为700℃，3003铝合金液的浇注温度为720℃；

第三步：当两种铝合金液浇注完，停留10秒钟后，将隔离板2以10毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种铝合金液凝固后得到4343/3003铝合金层状复合锭。

实施例2：

采用本发明制备6063/7050铝合金层状复合锭，铸造装置如图1所示，铸造方法如下：

第一步：将模具1锁紧固定，插入隔离板2，在两个腔体15的内表面和隔离板2的两个表面涂上脱模剂，然后在250℃预热2小时；

第二步：将制备好的6063和7050两种铝合金液分别通过两个浇口16同时浇入到两个腔体15内，6063铝合金液的浇注温度为740℃，7050铝合金液的浇注温度为780℃；

第三步：当两种铝合金液浇注完，停留15秒钟后，将隔离板2以10毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种铝合金液凝固后得到6063/7050铝合金层状复合锭。

实施例3：

采用本发明制备3003/CuZn25Pb2铝铜合金层状复合锭，铸造装置如图1所示，铸造方法如下：

第一步：将模具1锁紧固定，插入隔离板2，在两个腔体15的内表面和隔离板2的两个表面涂上脱模剂，然后在400℃预热3小时；

第二步：将制备好的3003铝合金液和CuZn25Pb2铜合金液分别通过两个浇口16同时浇入到两个腔体15内，3003铝合金液的浇注温度为700℃，CuZn25Pb2铜合金液的浇注温度为1450℃；

第三步：当两种金属液浇注完，停留30秒钟后，将隔离板2以20毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种金属液凝固后得到3003/CuZn25Pb2铝铜合金层状复合锭。

本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (2)

1.一种金属层状复合锭的铸造装置，其特征在于包括由不锈钢制作的模具（1）和隔离板（2），所述模具（1）是由形状及结构相对称的两个模块（11）组合而成，所述模具（1）的左右两个外侧分别设置有锁扣（12），通过锁扣（12）而使两个模块（11）锁紧固定组合成模具（1），所述模具（1）的中心设置有一个与金属层状复合锭的形状及尺寸相同的模腔（13），所述模腔（13）的内壁前后两面和底面上分别设置有与隔离板（2）厚度相同的插槽（14），所述隔离板（2）的厚度为2毫米，当隔离板（2）沿插槽（14）插入模腔（13）后，所述模腔（13）被分隔成两个宽度分别与形成金属层状复合锭的两层金属的各层金属厚度相同的腔体（15），所述模腔（13）的左右两侧分别设置有一个浇口（16）和一个浇道（17），所述浇道（17）的上部与浇口（16）相连通，所述浇道（17）的下部与模腔（13）的底部相连通。

2.一种金属层状复合锭的铸造方法，该方法采用如权利要求1所述的铸造装置，其特征在于包括如下步骤：

第一步：将模具（1）锁紧固定，插入隔离板（2），在两个腔体（15）的内表面和隔离板（2）的两个表面涂上脱模剂，然后在200-400℃预热2-3小时；

第二步：将制备好的两种金属液分别通过模具（1）的两个浇口（16）同时浇入到两个腔体（15）内，两种金属液的浇注温度控制在700-1450℃；

第三步：当两种金属液浇注完，停留10-30秒钟后，将隔离板（2）以10-20毫米/秒钟的速度匀速抽出，两种金属液凝固后得到金属层状复合锭。