CN110026445A - 包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置及方法，装置包括始用挡料块、挤压台、挤压凹模、挤压凸模、铸造凹模及挤压复合筒；所述的挤压台底部设有多个连接柱，挤压凹模、铸造凹模设置在挤压台上，挤压凹模内设有挤压凸模；挤压台上设有出料孔和铸造进料孔，出料孔对应于挤压凹模的出料口设置；铸造凹模的出料口与铸造进料孔连接，铸造进料孔的出口与出料孔连通；挤压复合筒安装在挤压台底部，挤压复合筒进料口与出料孔连通，挤压复合筒底部的出料口处设有始用挡料块。本发明通过挤压内层坯料消除坯料缺陷，同时生成的新金属表面，通过后续的挤压复合成形，得到表面结合力强、材料力学性能优异的复合材料。
Description
技术领域
本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置及方法。
背景技术
金属复合材料是利用复合技术，使两种或两种以上物理、化学和力学性能不同的金属在界面上实现牢固冶金结合而制备的新型复合材料。金属复合材料具有单种金属材料不可比拟的优点，通过合理的材料选择并进行恰当的组合，不仅可以保留组成材料的自身特性，还可通过复合效应使组成材料的性能相互补足，使复合材料获得优异的综合性能。铜包铝、铜包钢、铝包镁等复合材料，在信号传输、电力输送、交通运输等领域获得越来越广泛的应用。传统的轧制压接法和包覆焊接法生产工艺，均属于固相-固相复合方法，存在着生产工艺流程长、成本高等缺点。北京科技大学开发了双金属包覆材料连铸直接复合成形法和水平连铸直接复合成形法，存在投资成本高、生产效率低、能源消耗大等缺点。CN103920734A提出了一种铝包镁复合管半固态制备方式中的挤压成形模具及方法，每层材料都需在各自模具内分流焊合，其强度难以保证，最后再实现固-固挤压复合，其界面强度不高。
发明内容
本发明提供一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置及方法，该方法工艺流程短、内外层金属结合力强等优点，其模具结构简单，易于实施。
一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，包括始用挡料块、挤压台、挤压凹模、挤压凸模、铸造凹模及挤压复合筒；所述的挤压台底部设有多个连接柱，所述的挤压凹模、铸造凹模设置在挤压台上，挤压凹模内设有挤压凸模；所述的挤压台上设有出料孔和铸造进料孔，出料孔对应于挤压凹模的出料口设置；所述的铸造凹模的出料口与铸造进料孔连接，铸造进料孔的出口与出料孔连通；所述的挤压复合筒安装在挤压台底部，挤压复合筒进料口与出料孔连通，挤压复合筒底部的出料口处设有始用挡料块。
上述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置中，所述的挤压凹模侧壁内设有挤压加热装置。
上述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置中，所述的铸造凹模侧壁内设有铸造加热装置。
上述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置中，所述的铸造凹模的出料口通过连接装置与铸造进料孔连接，连接装置上设有铸造通道开关。
上述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置中，所述的挤压复合筒外侧壁上设有冷却装置；挤压复合筒出口处装有温度检测装置。
上述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置中，还包括底板，所述的底板平行于挤压台设置，挤压台通过多个连接柱支撑在底板上；所述的底板上设有出料孔，出料孔与挤压复合筒的出料口同轴连接。
一种利用上述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备方法，包括以下步骤：
1）通过锁紧装置将前后两块挤压凹模锁紧固定；
2）将内层坯料置于挤压凹模内，将外层金属液加入铸造凹模内；
3）挤压凸模挤压内层坯料，坯料接触始用挡料块时停止挤压；
4）打开铸造通道开关，通过铸造凸模将外层金属液挤入挤压复合筒，冷却装置开始工作；
5）取出始用挡料块，利用挤压凸模继续挤压，在内层坯料挤压的同时实现复合材料的挤压复合；
6）当内层坯料挤压至挤压凹模底部，关闭铸造通道开关，打开锁紧装置，移开挤压凹模，采用与挤压复合筒内径大小相当的挤压凸模，将坯料挤压至挤压复合筒底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过挤压内层坯料消除坯料缺陷，同时生成的新金属表面，通过后续的挤压复合成形，可以得到表面结合力强、材料力学性能优异的复合材料。
2、本发明的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置及方法，既可成形包覆结构金属复合材料板材，也可成形包覆结构金属复合材料棒材。
3、本发明的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置及方法流程短、成本低，适合于规模化生产。
附图说明
图1为本发明的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合装置的结构示意图。
其中：1.始用挡料块、2.底板、3.连接柱、4.挤压台、5.挤压加热装置、6.内层金属坯料、7.挤压凹模、8.挤压凸模、9.铸造凹模、10. 外层金属、11.铸造加热装置、12. 连接装置、13. 铸造通道开关、14.锁紧装置、15. 挤压复合筒、16.冷却装置、17.温度检测装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置包括：始用挡料块1、底板2、连接柱3、挤压台4、挤压加热装置5、挤压凹模7、挤压凸模8、铸造凹模9、铸造加热装置11、连接装置12、铸造通道开关13、锁紧装置14、挤压复合筒15、冷却装置16、温度检测装置17。所述的挤压台4与底板2平行设置，挤压台4通过多个连接柱3支撑在底板2上。所述的挤压凹模7、铸造凹模9设置在挤压台4上，挤压凹模7内设有挤压凸模8，挤压凹模7的侧壁内设有挤压加热装置5，铸造凹模9的侧壁内设有铸造加热装置11。所述的挤压台4上设有出料孔41和铸造进料孔42。出料孔41对应于挤压凹模7的出料口设置，与挤压凹模7的出料口同轴。所述的铸造凹模9的出料口通过连接装置12与铸造进料孔42连接，铸造进料孔42的出口与出料孔41连通，连接装置12上设有铸造通道开关13。所述锁紧装置14将前后两块挤压凹模7锁紧固定。所述的挤压复合筒15安装在挤压台4底部，挤压复合筒15进料口与出料孔41连通且同轴，挤压复合筒15底部的出料口处设有始用挡料块1。所述的底板2上设有出料孔，出料孔与挤压复合筒15的出料口同轴连接。
下面对本发明的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备进行说明。
实施例1
以铜包钢为例，其中钢采用普通碳素钢Q235，铜采用一号铜T1，其包括如下步骤：
1）通过锁紧装置14将前后两块挤压凹模7锁紧固定。
2）将碳素钢Q235的坯料置于挤压凹模7内，将液态的一号铜加入铸造凹模内；并开启挤压加热装置5及铸造加热装置11。
3）通过挤压凸模8挤压碳素钢Q235的坯料，碳素钢Q235的坯料接触始用挡料块时停止挤压。
4）打开铸造通道开关13，通过铸造凸模8将液态的一号铜挤入挤压复合筒15，冷却装置16开始工作。
5）取出始用挡料块1，利用挤压凸模8继续挤压，在碳素钢Q235的坯料挤压的同时实现复合材料的挤压复合。
6）当碳素钢Q235的坯料挤压至挤压凹模7底部，关闭铸造通道开关13，移开挤压凹模7，采用与挤压复合筒15内径大小相当的挤压凸模8，将坯料挤压至挤压复合筒15底部。
实施例2
以铝包镁为例，其中铝采用1050铝，镁采用AZ31镁合金，包括如下步骤：
1）通过锁紧装置14将前后两块挤压凹模7锁紧固定。
2）将镁合金的坯料置于挤压凹模7内，将液态的1050铝加入铸造凹模内；并开启挤压加热装置5及铸造加热装置11。
3）通过挤压凸模8挤压镁合金的坯料，镁合金的坯料接触始用挡料块1时停止挤压。
4）打开铸造通道开关13，通过铸造凸模8将液态的1050铝挤入挤压复合筒15，冷却装置16开始工作。
5）取出始用挡料块1，利用挤压凸模8继续挤压，在镁合金的坯料挤压的同时实现复合材料的挤压复合。
6）当镁合金的坯料挤压至挤压凹模7底部，关闭铸造通道开关13，移开挤压凹模7，采用与挤压复合筒15内径大小相当的挤压凸模8，将坯料挤压至挤压复合筒14底部。
Claims (7)
1.一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，其特征是：包括始用挡料块、挤压台、挤压凹模、挤压凸模、铸造凹模及挤压复合筒；所述的挤压台底部设有多个连接柱，所述的挤压凹模、铸造凹模设置在挤压台上，挤压凹模内设有挤压凸模；所述的挤压台上设有出料孔和铸造进料孔，出料孔对应于挤压凹模的出料口设置；所述的铸造凹模的出料口与铸造进料孔连接，铸造进料孔的出口与出料孔连通；所述的挤压复合筒安装在挤压台底部，挤压复合筒进料口与出料孔连通，挤压复合筒底部的出料口处设有始用挡料块。
2.根据权利要求1所述的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，其特征在于：所述的挤压凹模侧壁内设有挤压加热装置。
3.根据权利要求1所述的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，其特征在于：所述的铸造凹模侧壁内设有铸造加热装置。
4.根据权利要求1所述的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，其特征在于：所述的铸造凹模的出料口通过连接装置与铸造进料孔连接，连接装置上设有铸造通道开关。
5.根据权利要求1所述的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，其特征在于：所述的挤压复合筒外侧壁上设有冷却装置；挤压复合筒出口处装有温度检测装置。
6.根据权利要求1所述的一种包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置，其特征在于：还包括底板，所述的底板平行于挤压台设置，挤压台通过多个连接柱支撑在底板上；所述的底板上设有出料孔，出料孔与挤压复合筒的出料口同轴连接。
7.一种利用权利要求1-6中任一权利要求所述的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备装置的包覆结构金属复合材料的立式铸挤复合制备方法，包括以下步骤：
1）通过锁紧装置将前后两块挤压凹模锁紧固定；
2）将内层坯料置于挤压凹模内，将外层金属液加入铸造凹模内；
3）挤压凸模挤压内层坯料，坯料接触始用挡料块时停止挤压；
4）打开铸造通道开关，通过铸造凸模将外层金属液挤入挤压复合筒，冷却装置开始工作；
5）取出始用挡料块，利用挤压凸模继续挤压，在内层坯料挤压的同时实现复合材料的挤压复合；
6）当内层坯料挤压至挤压凹模底部，关闭铸造通道开关，打开锁紧装置，移开挤压凹模，采用与坯料尺寸大小相当的挤压凸模，将坯料挤压至挤压复合筒底部。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112756414A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-05-07 | 湖南科技大学 | 一种双向挤压制备包覆结构金属复合材料的装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150714A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-09 | Nippon Denso Co Ltd | 繊維強化金属材料の押出し成形製品の製造方法 |
| JPH11285728A (ja) * | 1998-04-06 | 1999-10-19 | Showa Alum Corp | クラッド材の押出製造方法および製造用押出工具 |
| CN103695815A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 西北工业大学 | 镁基复合材料分体预热一次浸渗挤压成形装置及方法 |
| CN105665463A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-06-15 | 扬州宏福铝业有限公司 | 双层复合管半固态水平挤压的模具及其应用 |
| CN106583454A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 宁波大学 | 一种无料头双金属层复合实心轴的连铸—楔横轧成形方法 |
| CN207681193U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-08-03 | 青岛越海机械有限公司 | 无缝铝管挤压装置 |
-
2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150714A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-09 | Nippon Denso Co Ltd | 繊維強化金属材料の押出し成形製品の製造方法 |
| JPH11285728A (ja) * | 1998-04-06 | 1999-10-19 | Showa Alum Corp | クラッド材の押出製造方法および製造用押出工具 |
| CN103695815A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 西北工业大学 | 镁基复合材料分体预热一次浸渗挤压成形装置及方法 |
| CN105665463A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-06-15 | 扬州宏福铝业有限公司 | 双层复合管半固态水平挤压的模具及其应用 |
| CN106583454A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 宁波大学 | 一种无料头双金属层复合实心轴的连铸—楔横轧成形方法 |
| CN207681193U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-08-03 | 青岛越海机械有限公司 | 无缝铝管挤压装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郭真金: "双层包覆挤压钛及其它金属", 稀有金属材料与工程, no. 3, pages 78 - 80 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112756414A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-05-07 | 湖南科技大学 | 一种双向挤压制备包覆结构金属复合材料的装置及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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