[发明专利]层状金属复合材料制造工艺及设备

摘要

一种层状金属复合材料制造工艺，属于金属复合材料制造工艺，使用该工艺制造层状金属复合材料时，生产工艺简单、生产效率高，生产成本低，设备简单投资小；该方法中是将液体金属直接浇注到外部装有感应加热器的结晶器内，所浇注的金属液在结晶器内受到电渣精练的同时与安装在结晶器内的金属芯棒实现复合，并达到冶金结合。复合层界面易于控制，产品无成分偏析，组织致密度高质量好，芯棒和复合层材料的选择范围宽，可以不受设备和工艺的限制，实现用小型设备制造大体积的层状及多层层状复合产品。

主权项

1.一种层状金属复合材料制造工艺，其特征是：首先将需要复合的金属芯棒材料进行表面处理后，在其表面涂覆一层含有硼砂等碱金属氧化物、氯化物、融盐所组成的防氧化涂料，经烘干后安装在水冷结晶器的中心并穿过底水箱的中心孔固定在升降装置上，在金属芯棒的上部安装超声波振动器。将所需复合的金属冶炼后到入金属浇注包内，打开水冷结晶器和底水箱的进出水管，启动安装在水冷结晶器外部的感应加热器对芯棒进行表面加热，将配制好的所需成分的电渣放入结晶器内，用非自耗电极或自耗电极进行起弧化渣或将在结晶器外所化好的液渣浇入结晶器内，用非自耗电极或自耗电极对电渣进行加热熔化成液态渣，在芯棒表面达到所预定的温度后，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序浇入水冷结晶器内，同时将加热电渣的电极通过电极把持器向上逐步提升，启动超声波振动器对所浇入的金属液进行超声波处理，以细化和改善复合层金属凝固组织，金属液浇注完毕后，感应加热器和电极继续进行加热，待保温一定时间后停止加热，启动升降装置将所复合好的双金属产品以一定的速度从结晶器内抽出，或将结晶器连同复合好的产品一同下降至底部后打开结晶器，松开芯棒固定装置，将复合产品放入热处理设备内进行热处理。通过反复重复上述工艺即可实现多层层状复合材料的制造，改变抽出工艺赤可以制造大长度的层状复合材料。改变结晶器的形状即可以制造各种几何形状的层状复合材料产品。