[发明专利]一种双层金属复合板波-平铸轧装置及方法

说明书

本发明公开了一种双层金属复合板波‑平铸轧装置及方法，包括：准备待复合的固态金属板带和金属铸锭，调整铸轧机和热轧机的辊缝至预设间隙；将固态金属板带缠绕在开卷机的张紧辊上，并将固体金属板带的头部分别穿过铸轧机辊缝、牵引机、热轧机辊缝后固定于卷取机上，且调整固态金属板带与铸轧机的平辊辊面压紧；将金属铸锭放置于熔炉设备中进行熔炼，进行浇注；固体金属板带和液态金属熔液在铸轧机波纹辊和平辊的作用下生成波纹复合板，之后经牵引机送往热轧机，经过轧制后得到金属层状复合板，金属层状复合板在卷取机的作用下卷曲成卷。本发明提高双层金属复合板界面结合效果，改善金属晶粒结构，降低生产周期。

技术领域

本发明涉及金属复合板制备技术领域，具体涉及一种双层金属复合板波-平铸轧装置及方法。

背景技术

随着工程技术领域的快速发展，单一金属材料已难以满足技术需求，金属复合材料逐渐成为金属材料领域的研究热点，金属复合材料是一种将两种或两种以上金属材料通过特定的界面结合技术合成的一种材料。通过合理设计金属复合材料的组元材质和结构，可以获得单一材料无法满足的诸多优良性能，因而金属复合材料被广泛应用于航天航空、交通运输、食品制药、石油化工等领域。

目前金属复合材料的制备方法主要有：轧制复合法和爆炸焊接法；

轧制复合法是在金属板上施加巨大的轧制力，迫使金属板待复合表面金属层产生塑性变形并发生破裂，洁净而活化的金属层露出来，在强大的压力下，两种金属板的新表层实现机械咬合，甚至冶金结合。但轧制复合法制备复合板的过程中必须施以大的初始道次压下量，促使复合面的物理接触，这对轧机的负荷要求极高，同时界面很难实现冶金结合，界面结合质量较差；而对于变形抗力差异较大的金属，复合板易发生翘曲，影响板形质量。

爆炸焊接法是通过炸药爆炸产生的巨大能量，使得金属板件发生碰撞，同时金属板件表层原有的氧化膜也被破坏，露出洁净活化的金属层，在新的金属表层形成了具有塑性变形、熔化、扩散以及波形特征的焊接过渡区，从而发生冶金结合；但，爆炸过程会产生大量噪声污染和环境污染，工作环境比较恶劣，同时危险系数比较高；而且制备过程机械化程度很低，严重影响复合板的生产效率；对于较软的金属，由于其抗冲击的能力较差，在爆炸产生的冲击波作用下容易产生损伤；因此爆炸复合法不适用于厚度比较薄和对表面质量要求比较高的层状金属复合板的制备。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种双层金属复合板波-平铸轧装置及方法，其提高双层金属复合板界面结合效果，改善金属晶粒结构，降低生产周期。

本发明公开了一种双层金属复合板波-平铸轧装置，包括：熔炉设备、铸轧机、开卷机、牵引机、热轧机和卷取机；

所述铸轧机包括相对设置且留有辊缝的波纹辊和平辊，所述开卷机上缠绕有固态金属板带，所述固态金属板带的头部穿过所述铸轧机辊缝、所述牵引机、所述热轧机辊缝后固定于所述卷取机上，且所述固态金属板带紧贴所述平辊；所述熔炉设备内的液态金属熔液通过供料嘴输送至所述固态金属板带与波纹辊之间的辊缝处，所述固体金属板带和液态金属熔液在所述铸轧机的作用下生成波纹复合板；之后经所述牵引机送往所述热轧机，经过轧制后得到金属层状复合板，所述金属层状复合板在所述卷取机的作用下卷曲成卷。

作为本发明的进一步改进，所述波纹辊的波纹曲线为正弦曲线，所述热轧机为轧辊均为平辊的四辊轧机。

作为本发明的进一步改进，所述熔炉设备包括依次连接的感应加热炉、中间包、流槽和供料嘴。

作为本发明的进一步改进，所述固态金属板带的材质包括但不限于铜、钛、不锈钢、高锰钢、铝和铝合金，所述液态金属熔液的材质包括但不限于不锈钢、碳钢、镁合金、铝及铝合金，所述固态金属板带的熔点大于待熔炼金属。

本发明公开了一种双层金属复合板波-平铸轧装置的铸轧成形方法，包括：

准备待复合的固态金属板带和金属铸锭；