[发明专利]层状金属复合板材制备装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种层状金属复合板材制备装置及其使用方法，制备装置包括前处理装置、烘干及浸渗装置和辊锻装置，母材进入前处理装置，完成除油除锈工作；母材再经烘干装置，随后进入到浸渗装置，在其表面形成一定厚度的覆材金属层；附有覆材金属的板材经过辊锻装置，在滚轮作用力下使板材发生复杂的三维变形而减薄，得到目标复合板材。本发明制得层状金属复合板材结合牢靠，且层状金属复合板材制备装置能够实现工业化批量生产。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种层状金属复合板材制备装置及其使用方法。

背景技术

随着现代国防科技、航天航空、汽车电子等科学技术和现代工业的发展，单一的金属或合金已很难完全满足现代化生产和更为复杂的服役条件对材料综合性能的需要。层状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、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一种新型复合材料。

层状金属复合材料的制备方法繁多，主要有轧制复合法、爆炸焊接法、自蔓延高温合成焊接法、双结晶器充型连铸法、双流浇注连续铸造法等。根据复合方式的不同，这些制备方法大体上可以分为三类“固一固”相复合法、“固一液”相复合法、“液一液”相复合法。目前，金属层状板材复合大多采用单一方式进行，如爆炸复合或轧制复合后直接加工成零件。采用单一复合手段能获得一定性能的复合板材，但很少有连续采用两类及两类以上手段对所制备的板材进行处理来提高复合板材的性能，这在一定程度上限制了复合板材的应用范围。单一方法制备的基本是板材，还需要进行后续的加工或其他成型方法制备零件，而绝大部分复合板材采用压力成形时需要对板材进行加热以增大其成形性能，这在一定程度上浪费资源，造成成本升高。

用固/液或轧制法制备复合板材，必须对处于固态的板材进行除锈除油处理。常用的除锈方法有喷砂处理、手工打磨、强酸清洗等，喷砂处理会出现除锈不均匀不彻底，且设备的成本高；手工清理能达到除锈的目的，但效率低、劳动强度大；强酸等化学除锈的方法一般要将板材浸泡在除锈液中，浸泡一段时间后取出，这种方法能达到除锈目的，但会造成除锈剂浪费，并在一定程度的污染环境。上述除锈方法在工业应用上存在一定的缺陷。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种层状金属复合板材制备装置及其使用方法，解决了现有技术中金属层状板材复合单一、常用的除锈方法造成除锈剂的浪费的问题。

本发明所采用的技术方案是，层状金属复合板材制备装置，包括前处理装置、烘干及浸渗装置和辊锻装置，三者依次通过传动辊子相连接；

所述前处理装置，由依次设置的除锈工位、除油工位和水洗工位组成，所述除锈工位由矩形钢刷组成，矩形钢刷前方设有多个除锈剂斜喷嘴，矩形钢刷下方设有多个除锈剂直喷嘴；所述除油工位由矩形毛刷组成，矩形毛刷前方设有多个除油斜喷嘴，矩形毛刷下方设有多个除油直喷嘴；所述水洗工位由毛刷组成，毛刷下方设有热水喷头；

所述烘干及浸渗装置由依次连接的烘干装置和浸渗装置组成，所述浸渗装置四周设有加热装置，浸渗装置顶部设有盖板，浸渗装置内部设有保温坩埚，耐火砖设于浸渗装置底部并与保温坩埚相连接，保温坩埚上方设有坩埚盖，保温坩埚左右两侧设有开口，该开口处的位置设置有耐高温密封圈，保温坩埚内部装有覆材液态金属，保温坩埚右侧设有挡板，挡板上设置有开口，挡板的开口上设有活动刮板，挡板焊接于浸渗装置的底板上，浸渗装置右侧靠近挡板的底板上设有开口；

所述加热装置的侧壁上设置有开口，加热装置的开口、保温坩埚的开口、挡板上的开口高度设置在一条水平轴线上；

所述辊锻装置由滚轮和模具组成，模具设于滚轮上。

进一步的，所述除锈剂斜喷嘴的喷嘴向进料方向倾斜，倾斜角度为30°～60°；

所述除锈剂直喷嘴分两排均匀安装在矩形钢刷下面，除锈剂直喷嘴的伸出长度低于矩形钢刷的面10mm；

所述除油斜喷嘴的喷嘴向进料方倾斜，倾斜角度为30°～60°；