[发明专利]一种制备金属复合板带材的固态/半固态复合成形装置和方法

权利要求书

1.一种制备金属复合板带材的固态/半固态复合成形装置，其特征在于：包括进料靴、上工作辊和下工作辊，所述进料靴、上工作辊和下工作辊设在机架上；所述上工作辊包括冷却水孔、冷却水通道、空心轴、轴外进水通道、轴内出水通道和上工作辊凹槽，冷却水孔通过冷却水通道与空心轴连通；所述下工作辊上设有与上工作辊凹槽相配合的下工作辊凸台；进料靴上设有进料靴上弧形面和带有进料靴下弧形面环形凹槽的进料靴下弧形面，分别与上工作辊凹槽和下工作辊凸台形成液态金属和固态母板材的进料型腔。

2.根据权利要求1所述的一种制备金属复合板带材的固态/半固态复合成形装置，其特征在于：所述进料靴上还设有进料靴冷却水孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种制备金属复合板带材的固态/半固态复合成形装置，其特征在于：所述上工作辊凹槽和下工作辊凸台均为环形。

4.根据权利要求3所述的一种制备金属复合板带材的固态/半固态复合成形装置，其特征在于：所述进料靴上弧形面与上工作辊的包角为30-90^o，进料靴下弧形面与下工作辊的包角范围为30-90^°。

5.根据权利要求4所述的一种制备金属复合板带材的固态/半固态复合成形装置，其特征在于：上工作辊凹槽的宽度为100-2000mm，凹槽深度为5-40mm；下工作辊凸台的宽度为100-2000mm，凸台高度为5-40mm。

6.根据权利要求1所述的一种制备固态/半固态铝/铜复合板带材的方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：将铝合金在熔炼炉里加热，熔化精炼后控制熔体温度在680-710℃；

第二步：对尺寸宽度为100-2000mm、厚度为2-15mm的铜板母材进行处理：首先将铜板进行脱脂处理，然后用清水冲洗，在钢丝轮上进行除锈和打毛处理，最后再将经上述处理的铜板浸入60-100℃的自制熔剂水溶液中进行预处理3－5min后取出并烘干，在进行复合成形前再预热至400℃；

第三步：接通电源，启动成形装置，使上述处理后并预热至400℃的铜板进入由下工作辊面和进料靴下弧形面组成的母材进料型腔内，同时将680-710℃的铝合金熔体浇入到由上工作辊面和进料靴上弧形面组成的液体进料型腔形成了半固态金属浆料，半固态金属浆料与固态铜板母材在轧制入口汇合，直接进行固态/半固态轧制复合成形，轧制速度为2-15m/min。

7.根据权利要求6所述的一种制备固态/半固态铝/铜复合板带材的方法，其特征在于：所述铜板在氢氧化钠溶液中进行脱脂处理，氢氧化钠溶液浓度为10%。

8.根据权利要求6所述的一种制备固态/半固态铝/铜复合板带材的方法，其特征在于：所述自制熔剂水溶液组分及体积为：浓硫酸：1.8~2，乙醇：2.5~2.8，水：5.2-5.7。