CN209969530U

CN209969530U - 一种包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置

Info

Publication number: CN209969530U
Application number: CN201920779966.8U
Authority: CN
Inventors: 刘文辉; 肖明月; 陈宇强; 唐昌平; 刘筱; 夏志恒
Original assignee: Hunan University of Science and Technology
Current assignee: Hunan University of Science and Technology
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2029-05-28

Abstract

本实用新型公开了一种包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置，包括挤压凹模、挤压凸模、挤压铸造凹模、挤压铸造凸模、挤压复合筒及始用挡料块；挤压凸模置于挤压凹模内，挤压复合筒与挤压凹模同轴，挤压复合筒的进料口与挤压凹模的出料口连接；挤压复合筒侧壁上设有铸造进料口，铸造进料口与挤压铸造凹模的出料口连接，连接处设有挤压铸造通道开关，挤压铸造凸模置于挤压铸造凹模内；所述的挤压复合筒的出料口处设有始用挡料块。本实用新型的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置结构简单，操作方便，而且能够制备表面结合力强、材料力学性能优异的复合材料。

Description

一种包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置

技术领域

本实用新型属于金属加工技术领域，具体是涉及一种包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置。

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、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，均属于固相一固相复合方法，存在着生产工艺流程长、成本高、环境负担大等缺点。北京科技大学开发了双金属包覆材料立式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。CN 103920734A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。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单，操作方便，工艺流程短，且能够使得内外层金属结合力强的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置，包括挤压凹模、挤压凸模、挤压铸造凹模、挤压铸造凸模、挤压复合筒及始用挡料块；挤压凸模置于挤压凹模内，挤压复合筒与挤压凹模同轴，挤压复合筒的进料口与挤压凹模的出料口连接；挤压复合筒侧壁上设有铸造进料口，铸造进料口与挤压铸造凹模的出料口连接，连接处设有挤压铸造通道开关，挤压铸造凸模置于挤压铸造凹模内；所述的挤压复合筒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卧式铸挤复合制备装置中，所述的铸造进料口通过连接装置与挤压铸造凹模的出料口连接，连接装置为锥形管状结构，连接装置上设有挤压铸造通道开关。

上述的包覆结构金属复合材料的卧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，挤压铸造凹模的侧壁内设有挤压铸造加热装置。

上述的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置中，挤压复合筒的侧壁上设有冷却装置，挤压复合筒的出料口处设有温度测量装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单，其通过挤压内层坯料生成的新金属表面，同时利用挤压铸造的挤压力和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，操作方便。

2、本实用新型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、本实用新型的流程短、成本低，只需对现有挤压设备进行改进，适合于规模化生产。

附图说明

图1为本实用新型的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置的示意图。

其中：1.挤压凹模、2.挤压加热装置、3.挤压凸模、4.内层坯料、5.挤压铸造凹模、6.挤压铸造凸模、7.挤压铸造加热装置、8. 连接装置、9. 挤压铸造通道开关、10. 挤压复合筒、11.冷却装置、12.温度检测装置、13.始用挡料块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置包括：挤压凹模1、挤压加热装置2、挤压凸模3、挤压铸造凹模5、挤压铸造凸模6、挤压铸造加热装置7、连接装置8、挤压铸造通道开关9、挤压复合筒10、冷却装置11、温度检测装置12及始用挡料块13。所述的挤压凹模1侧壁内安装有挤压加热装置2，挤压凸模3置于挤压凹模1内，挤压凹模1的出料口与挤压复合筒10的进料口连接，挤压凹模1与挤压复合筒10同轴。所述的挤压复合筒10侧壁上设有铸造进料口，铸造进料口通过连接装置8与挤压铸造凹模5的出料口连接，挤压铸造凸模6置于挤压铸造凹模5内，连接装置8为锥形管状结构，连接装置8上设有挤压铸造通道开关9。所述的挤压复合筒筒壁上装有冷却装置11，挤压复合筒10出了口处装有温度检测装置12及始用挡料块13。始用挡料块13是可以活动的，为了防止外层金属溶液流出，外层金属凝固后，取出始用挡料块13。

下面结合实施例对本实用新型的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备方法进行说明。

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）将碳素钢Q235的坯料置于挤压凹模1内，将液态的一号铜加入挤压铸造凹模5内；并开启挤压加热装置2及挤压铸造加热装置7。

2）通过挤压凸模3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。

3）打开挤压铸造通道开关9，通过挤压铸造凸模6将液态的一号铜挤入挤压复合筒10，冷却装置11开始工作。

4）待液态的一号铜凝固后，取出始用挡料块13，利用挤压凸模3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。

5）当碳素钢Q235的坯料挤压至挤压凹模1底部，关闭铸造通道开关9，采用与碳素钢Q235的坯料挤压出口端尺寸大小相筒的挤压凸模3，将坯料挤压至挤压复合筒10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，其包括如下步骤：

1）将镁合金的坯料置于挤压凹模1内，将液态的1050铝加入挤压铸造凹模5内；并开启挤压加热装置2及挤压铸造加热装置7。

2）通过挤压凸模3挤压镁合金的坯料，镁合金的坯料接触始用挡料块13时停止挤压。

3）打开铸造通道开关9，通过挤压铸造凸模6将液态的1050铝挤入挤压复合筒10，冷却装置11开始工作。

4）待液态的1050铝凝固后，取出始用挡料块13，利用挤压凸模3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。

5）当镁合金的坯料挤压至挤压凹模1底部，关闭铸造通道开关9，采用与镁合金的坯料挤压出口端尺寸大小相筒的挤压凸模3，将坯料挤压至挤压复合筒10底部。

Claims

1.一种包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置，其特征是：包括挤压凹模、挤压凸模、挤压铸造凹模、挤压铸造凸模、挤压复合筒及始用挡料块；挤压凸模置于挤压凹模内，挤压复合筒与挤压凹模同轴，挤压复合筒的进料口与挤压凹模的出料口连接；挤压复合筒侧壁上设有铸造进料口，铸造进料口与挤压铸造凹模的出料口连接，连接处设有挤压铸造通道开关，挤压铸造凸模置于挤压铸造凹模内；所述的挤压复合筒的出料口处设有始用挡料块。

2.根据权利要求1所述的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置，其特征在于：所述的铸造进料口通过连接装置与挤压铸造凹模的出料口连接，连接装置为锥形管状结构，连接装置上设有挤压铸造通道开关。

3.根据权利要求1所述的包覆结构金属复合材料的卧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，挤压铸造凹模的侧壁内设有挤压铸造加热装置。

4.根据权利要求1所述的包覆结构金属复合材料的卧式铸挤复合制备装置，其特征在于：挤压复合筒的侧壁上设有冷却装置，挤压复合筒的出料口处设有温度测量装置。