[实用新型]金属连续凝固及半固态成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝及铝合金“管、棒、线、型材产品”生产领域的金属熔炼、铸锭及塑性变形加工设备。 

背景技术

当前国内、外的铝及铝合金“管、棒、线、型材产品”的生产装置复杂，设备投资巨大；一般采用“熔炼、铸锭、轧制”，或“熔炼、铸锭、挤压”，或“连铸连轧”，或“熔炼、拉铸”等装置，不仅能耗高，成材率低，而且产品的综合性能(力学性能和电气性能)差，产品性能波动大，而生产成本较高。 

对于铝及铝合金线坯生产装置，一般仅能生产∮8～∮16mm规格的产品，几乎不可能生产∮8mm以下规格的线坯。 

实用新型内容

为了解决这个难题，本实用新型提供一种全新的金属凝固及半固态成形装置，用来生产铝及铝合金管、棒、线、型材产品。 

本实用新型是在连续挤压(Conform)技术基础上发展起来的一种金属加工成形设备，是将铸造(Casting)与挤压(Extrusion)结合为一体的金属连续凝固与半固态成形装置。 

金属连续凝固及半固态成形装置，是采用液体金属为坯料，不仅无需锭坯铸造工序，而且省去了锭坯二次加热，极大地降低了能耗。该装置综合了凝固加工和塑性加工的优势，即加工温度比液态低，变形抗力比固态小，可一次大变形量加工成形状复杂、且精度和性能质量要求较高的铝及铝合金线材制品。同时，该装置的成形过程，是金属材料在高压下的结晶凝固和塑性变形过程，是强制补缩和致密化过程的复合，外加压力提供的膨胀能增加了材料的形核率，从而使材料组织细化，有利于提高铝及铝合金产品的机电综合性能。 

具体技术方案如下： 

一种金属连续凝固及半固态成形装置，具有浇铸部分、成形主机、控制部分、传动部分和收线部分，其特征在于：上述浇注部分由熔化炉和熔体净化炉组成，成形主机具有固定靴座和挤压轮，上述熔化炉包括加热室和保温室，上述收线部分包括水冷槽和收 卷机。 

上述熔化炉的保温室内设有第一氩气进管，上述熔体净化炉具有第二氩气进管。 

上述熔化炉上设有第一陶瓷过滤片，上述熔体净化炉上设有第二陶瓷过滤片，且熔体净化炉内第二陶瓷过滤片前面设有隔板。 

上述成形主机为DZJ-460型。 

金属连续凝固及半固态成形装置具有如下特点： 

(1)装置设备结构紧凑，占地面积小，高效节能，投资少，安装维修方便； 

(2)可连续生产超长的制品，精度高，表面光洁平整，装置废料与几何废料少，成品率高，其生产过程不污染环境，生产作业条件好，制品纯净度高，机电综合性能好； 

(3)工序少，生产流程短，生产成本低，是一种典型、高效、节能的短流程装置。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步的详细描述。 

图1是本实用新型结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型金属连续凝固及半固态成形装置，具有浇铸部分、成形主机、控制部分、传动部分和收线部分，上述浇注部分由熔化炉1和熔体净化炉2组成，成形主机具有固定靴座3和挤压轮4，上述熔化炉包括加热室11和保温室12，上述收线部分包括水冷槽5和收卷机6。 

上述熔化炉的保温室12内设有第一氩气进管13，上述熔体净化炉具有第二氩气进管22。 

上述熔化炉上设有第一陶瓷过滤片14，上述熔体净化炉上设有第二陶瓷过滤片23，且熔体净化炉内第二陶瓷过滤片前面设有隔板21。 

上述成形主机为DZJ-460型，成型过程中采用强制循环水冷系统进行冷却，冷却后温度控制在350℃～450℃之间，成形主机的成形轮表面采用辐射式冷却方式；上述成形主机采用“Pilger”螺母给成形轮系装配预紧力，并设有橡胶密封件；上述成形主机的浇注口到线材出口设有温度传感器，用于监测金属成型过程中各阶段温度，控制金属成型；生产过程包括铝和铝合金的熔化保温处理、熔体浇铸、CASTEX成型、线材冷却和线材收线。使用本实用新型具体的生产步骤如下： 

1)将铝或者铝合金铸锭传送到预热箱中预热到240℃～260℃； 

2)将铸锭投入自动加料装置的加热炉中，加热到660℃～720℃，加热炉加热炉加 热过程中充入保护气体，防止铝和铝合金金属熔体受到污染； 

3)液态铝或铝合金通过自动加料装置的注液管流入成形主机的浇注口； 

4)DZJ-460型成形主机将液态铝或铝合金的制成线材， 

5)成型铝或铝合金线材采用水冷却，冷却水温度不超过50℃；