[发明专利]一种铝合金复合板带的喷射轧制制备方法

说明书

本发明涉及喷射轧制技术领域，尤其是一种铝合金复合板带的喷射轧制制备方法，利用热风机吹出的热风配合结晶辊上的贯通孔对两个结晶辊进行预热，并启动金属熔融喷射装置对金属材料进行熔融；随后将金属板带经过旋转的夹送辊进入两个结晶辊之间，然后再进入两个结晶辊下方的定位辊，以将整个金属板带拉直；金属板带进入两个结晶辊之间后，金属熔融喷射装置将熔融后的金属雾化成细小的液滴，同时以高速度将金属液滴喷射至结晶辊表面，并最终沉积于结晶辊表面形成沉积物层；金属板带进入两个结晶辊之间后，两个结晶辊表面的沉积物层经过轧制致密化于金属板带表面，直至完全凝固，本发明具有喷射轧制效果好的优点。

技术领域

本发明涉及喷射轧制技术领域，尤其涉及一种铝合金复合板带的喷射轧制制备方法。

背景技术

喷射轧制工艺是将熔体雾化、喷射沉积、双辊铸轧结合为一体,在一步工序内从液态金属直接制备高性能金属板带材的一种薄带连铸连轧技术以,实现了高效、节能、短流程的喷射成形技术和轧制技术有机结合,符合绿色制造的方向。相关的文献实验结果表明沉积阶段的沉积物内部形成孔隙主要是由于液相不足引起的。当熔滴沉积时的平均固相分数为60~ 70%时，沉积材料具有较高的相对密度。轧辊的直径、轧辊转速、参考位置处最大质量通量、轧辊间距、.喷射距离对沉积层厚度和制备效率有较大的影响。在此基础上采取正交优化法对喷射轧制的主要工艺参数进行了优化。沉积物沿轧辊径向的降温速率较切向的降温速率大。工艺参数主要通过转变沉积物厚度和能否为系统提供能量来影响温度的分布。为系统提供能量(如提升接触时的初始温度，对轧辊表面预热等)，增加沉积层的厚度(如增大雾化锥中心的最大质量通量、减小轧辊转速等)， 可以使沉积材料在沉积阶段具有较低的降温速率，获得均匀的冷却和凝固条件。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在沉积物在结晶辊表面降温速率快，不能获得均匀的冷却和凝固条件，导致沉积物内部形成空隙的缺点，而提出的一种铝合金复合板带的喷射轧制制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种铝合金复合板带的喷射轧制装置，包括两个结晶辊，两个所述结晶辊上方设置有一对夹送辊，两个所述结晶辊下方设置有一对定位辊，两个所述结晶辊正上方两侧设置有对称分布的两个金属熔融喷射装置，两个所述结晶辊上均沿径向开有若干贯通孔，每个所述结晶辊下部一侧均设置有与贯通孔相对应的热风机。

本发明还提出了一种铝合金复合板带的喷射轧制制备方法，包括如下步骤：

S1、在进行喷射轧制，启动两个热风机，利用热风机吹出的热风配合结晶辊上的贯通孔对两个结晶辊进行预热，并启动金属熔融喷射装置对金属材料进行熔融；

S2、随后旋转的夹送辊将金属板带送入两个结晶辊之间，然后再进入两个结晶辊下方的定位辊，以将整个金属板带拉直；

S3、金属板带进入两个结晶辊之间后，金属熔融喷射装置使用混合气体通过线性喷嘴将熔融后的金属雾化成细小的液滴，同时以高速度将金属液滴喷射至结晶辊表面，并最终沉积于结晶辊表面形成沉积物层；

S4、金属板带进入两个结晶辊之间后，两个结晶辊表面的沉积物层经过轧制致密化于金属板带表面，直至完全凝固，在穿过定位辊后，形成铝合金复合板带。

优选的，步骤1中在对结晶辊进行预热时，热风机的出风温度控制在450-650℃。

优选的，步骤1中的金属熔融喷射装置中熔融的金属材料的熔体质量流率为0.04kg/s、熔体过热度为80K。

优选的，步骤3中的混合气体由氮气和氧气组成，混合气体的流率为380L/min,混合气体注射温度为750K，金属熔融喷射装置的喷射角度为20度。

优选的，混合气体中氧气占90%，氮气占10%。

优选的，在步骤3前，对金属板带预热，预热温度400～700℃。