專利名稱：一種噴射沉積制造銅合金帶的設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)制造銅以及銅合金的行業(yè)，尤其是涉及一種制造銅合金帶的設(shè)備及其方法。
背景技術(shù)：
目前，在制造銅帶及合金銅帶方面通常是首先鑄錠，之后進(jìn)行熱軋或者熱擠壓，軋制擠壓到一定程度后進(jìn)行冷軋，如果需要產(chǎn)品的精度比較高，再進(jìn)行精軋，工藝較復(fù)雜，因?yàn)楸竟に嚍樵阼T錠的時(shí)候，銅發(fā)生 成份偏析現(xiàn)象，使得整個(gè)鑄錠內(nèi)的成份不夠均勻，軋制出來的銅帶成份不均勻，導(dǎo)致性差不穩(wěn)定甚至對(duì)偏析嚴(yán)重的合金造成無法塑性變形加工，影響產(chǎn)品的使用性能，而這種工藝的軋制過程所需要的設(shè)備占地面積過大，龐大笨重，不方便搬運(yùn),而且設(shè)備成本較高,增加了產(chǎn)品的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種噴射沉積制造銅合金帶的設(shè)備及其方法，設(shè)備大大減少了占地面積，進(jìn)一步降低了能耗和投資，方法能夠使產(chǎn)品的組織成份均勻，晶粒細(xì)小，由霧狀合金液滴沉積凝固而成，制造流程短，提高了其使用性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種噴射沉積制造銅合金帶的設(shè)備，包括真空室，所述的真空室內(nèi)設(shè)有內(nèi)水冷沉積輪，內(nèi)水冷沉積輪的上方設(shè)有中頻熔化爐，中頻熔化爐的底部設(shè)有噴射頭，在噴射頭上設(shè)有霧化裝置，在內(nèi)水冷沉積輪上設(shè)有剝離輥，在剝離輥的一側(cè)設(shè)有收卷輥，內(nèi)水冷沉積輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)水冷沉積輪、剝離輥與收卷輥的線速度一致，所述的內(nèi)水冷沉積輪的輥面內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置。進(jìn)一步具體的，所述的冷卻裝置為在輥面內(nèi)部的冷水管。進(jìn)一步的為了方便清潔內(nèi)水冷沉積輪的輪面，所述的內(nèi)水冷沉積輪旁邊設(shè)有清潔設(shè)備，包括刮鏟刀和清潔鋼絲輪。進(jìn)一步具體的,所述的內(nèi)水冷沉積輪的直徑為600 800mm,展寬為50 200mm。一種噴射沉積制造銅合金帶的方法，其步驟為，a、首先在真空狀態(tài)下將所需的原料按比例加熱至熔化；b、通過噴射頭在恒定的溫度下將液態(tài)的原料霧化均勻的噴射在內(nèi)水冷沉積輪上，內(nèi)水冷沉積輪由電機(jī)按照恒定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)；C、內(nèi)水冷沉積輪連續(xù)冷卻沉積在輪面上的合金霧滴；d、將坯料從內(nèi)水冷沉積輪上剝離，通過收卷機(jī)將坯料收卷。進(jìn)一步為了控制加熱溫度，所述的步驟a中加熱的溫度控制在1000 1300°C。進(jìn)一步為了能夠使產(chǎn)品達(dá)到確定的厚度，所述的步驟b中內(nèi)水冷沉積輪的轉(zhuǎn)速為
3 5r/min。進(jìn)一步為了控制噴射溫度，所述的步驟b中的噴射溫度控制在900 1200°C。進(jìn)一步的為了能夠控制霧化的程度，所述的步驟b中的霧化氣壓為O. 8 I. 3MPa。
本發(fā)明的有益效果是采用噴射沉積連續(xù)生產(chǎn)大卷重的合金銅帶，.其主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢晶粒細(xì)小，成型性好，不僅避免宏觀成份偏析，而能使微區(qū)成份均勻；相比較于傳統(tǒng)的熔鑄變形工藝，噴射沉積制成的銅合金帶組織均勻，晶粒細(xì)小，各向異性更好；流程短，工序簡化，成材率較高，由于可以減少中間過程工序的投資和能耗，經(jīng)濟(jì)性好，競爭力強(qiáng)；特別適用凝固過程中成份偏析大的材料，生產(chǎn)的產(chǎn)品微觀尺寸成份均勻，可以生產(chǎn)用常規(guī)鑄錠、擠壓或軋制不能制造的合金材料；因?yàn)槭墙K性成型的坯料，避免塑性熱加工性能差；高的噴射沉積效率有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，尤其是易偏析合金帶材的制造，這填補(bǔ)了國內(nèi)的空白，采用內(nèi)水冷沉積輪與采用傳送帶相比可以使晶粒更加細(xì)化，只需要水冷不需要采用昂貴的惰性氣體進(jìn)行冷卻，經(jīng)濟(jì)方便，成本降低。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明內(nèi)水冷沉積輪的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、真空室；2、內(nèi)水冷沉積輪；3、冷水管；4、剝離輥；5、收卷輥；6、噴射頭；7、中頻熔化爐；8、清潔裝置；9、清潔鋼絲輪；10、刮鏟刀；11、霧化裝置。
具體實(shí)施例方式如圖I和圖2所示一種噴射沉積制造銅合金帶的設(shè)備，包括真空室1，所述的真空室I內(nèi)設(shè)有內(nèi)水冷沉積輪2，內(nèi)水冷沉積輪2的上方設(shè)有中頻熔化爐7，中頻熔化爐7的底部設(shè)有噴射頭6，在噴射頭6上設(shè)有霧化裝置11，在內(nèi)水冷沉積輪2上設(shè)有剝離輥4，在剝離輥4的一側(cè)設(shè)有收卷輥5，內(nèi)水冷沉積輪2由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)水冷沉積輪2、剝離輥4與收卷輥5的線速度一致，所述的內(nèi)水冷沉積輪2的輥面內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置；所述的內(nèi)水冷沉積輪2的棍面內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置；所述的冷卻裝置為在棍面內(nèi)部的冷水管，冷卻水從密封轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)端面進(jìn)和出，在沉積輪內(nèi)部直達(dá)工作面封閉的內(nèi)側(cè)進(jìn)行循環(huán)3;所述的內(nèi)水冷沉積輪2旁邊設(shè)有清潔設(shè)備8，包括刮鏟刀10和清潔鋼絲輪9，所述的內(nèi)水冷沉積輪2的直徑為800mm，展寬為100mm。一種噴射沉積制造銅合金帶的方法，其步驟為，a、首先在真空狀態(tài)下將70g陰極銅與30g鈹銅合金按比例加入到IOOg的中頻熔化爐內(nèi)加熱至熔化；b、通過噴射頭6在溫度達(dá)到1180±10°C時(shí)將液態(tài)的原料霧化均勻的噴射在內(nèi)水冷沉積輪2上，內(nèi)水冷沉積輪2由變頻電機(jī)按照轉(zhuǎn)速為3 5r/min轉(zhuǎn)動(dòng)；C、內(nèi)水冷沉積輪2連續(xù)冷卻沉積在輪面上的合金霧滴形成寬100mm，厚度為I. 8
2.2mm的極冷帶還；d、將原料從內(nèi)水冷沉積輪2上剝離出來，通過收卷機(jī)將原料收卷。所述的步驟b中的霧化氣壓為O. 8 I. 3MPa。實(shí)施例在1180°C左右將銅合金熔化；噴射經(jīng)過霧化的霧化液滴，霧化氣壓為
I.OMPa,內(nèi)水冷沉積輪2轉(zhuǎn)速為4r/min ;通過剝離輥4將坯料剝離，收卷輥5收卷，清潔裝置8對(duì)內(nèi)水冷沉積輪進(jìn)行清潔，在此過程中，真空室I始終保持抽真空狀態(tài)，最終制成銅合金帶的厚度為2. Omm,經(jīng)過連續(xù)的軋制和熱處理,切邊、盤卷,最終制成大卷銅合金帶；晶粒度原來可達(dá)到O. 05 O. 5，現(xiàn)在可以達(dá)到O. 002 O. 02。噴射沉積是近年發(fā)展起來的利用快速凝固方法直接制備金屬材料坯料或半成品的一種先進(jìn)的成形技術(shù)，主要由熔融金屬的氣體霧化、霧化熔滴的沉積等連續(xù)過程組成。噴射成形包括如下工藝，噴射軋制噴射沉積形成連續(xù)的帶材產(chǎn)品，隨后進(jìn)行熱軋或冷軋。噴射鍛造目的在于生產(chǎn)供熱鍛用的噴射鑄造預(yù)型坯，或者在噴射鑄造中空坯后擠壓。離心噴射沉積熔融金屬被離心霧化，沉積在冷襯底上，由襯底上可取下形成的大管子。噴射涂層涂層結(jié)合在襯底上，同時(shí)噴射噴丸，可制得全致密熱加工的無應(yīng)力沉積物。噴射成形受重視的主要原因是，能夠制造大型薄壁零件和獲得連續(xù)帶材，可得到細(xì)晶粒和性能優(yōu)異的材質(zhì)，節(jié)約能源，降低成本。需要強(qiáng)調(diào)的是，以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施列而已，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種噴射沉積制造銅合金帶的設(shè)備，包括真空室(I)，其特征是所述的真空室(I)內(nèi)設(shè)有內(nèi)水冷沉積輪(2)，內(nèi)水冷沉積輪(2)的上方設(shè)有中頻熔化爐(7)，中頻熔化爐(7)的底部設(shè)有噴射頭￠)，在噴射頭(6)上設(shè)有霧化裝置(11)，在內(nèi)水冷沉積輪(2)上設(shè)有剝離輥(4)，在剝離輥(4)的一側(cè)設(shè)有收卷輥(5)，內(nèi)水冷沉積輪(2)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)水冷沉積輪(2)、剝離輥⑷與收卷輥(5)的線速度一致；所述的內(nèi)水冷沉積輪⑵的輥面內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置，冷卻水從密封轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)端面進(jìn)和出，在沉積輪內(nèi)部直達(dá)工作面封閉的內(nèi)側(cè)進(jìn)行循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射沉積制造銅合金的設(shè)備，其特征是所述的冷卻裝置為在輥面內(nèi)部的冷水管(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴射沉積制造銅合金的設(shè)備，其特征是所述的內(nèi)水冷沉積輪(2)旁邊設(shè)有清潔設(shè)備(8)，包括刮鏟刀(10)和清潔鋼絲輪(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的噴射沉積制造銅合金的設(shè)備，其特征是所述的內(nèi)水冷沉積輪⑵的直徑為600 800_，展寬為50 200mm。
5.一種噴射沉積制造銅合金帶的方法，其特征是其步驟為， a、首先在真空狀態(tài)下將所需的原料按比例加熱至熔化； b、通過噴射頭(6)在恒定的溫度下將液態(tài)的原料霧化均勻的噴射在內(nèi)水冷沉積輪(2)上，內(nèi)水冷沉積輪(2)由電機(jī)按照恒定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)； C、內(nèi)水冷沉積輪(2)連續(xù)冷卻沉積在輪面上的合金霧滴； d、將坯料從內(nèi)水冷沉積輪(2)上剝離，通過收卷機(jī)將坯料收卷。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴射沉積制造銅合金帶的方法，其特征是所述的步驟a中加熱的溫度控制在1000 1300°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴射沉積制造銅合金帶的方法，其特征是所述的步驟b中內(nèi)水冷沉積輪(2)的轉(zhuǎn)速為3 5r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴射沉積制造銅合金帶的方法，其特征是所述的步驟b中的噴射溫度控制在900 1200°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴射沉積制造銅合金帶的方法，其特征是所述的步驟b中的霧化氣壓為O. 8 I. 3MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴射沉積制造銅合金帶的設(shè)備，包括真空室，真空室內(nèi)設(shè)有內(nèi)水冷沉積輪，內(nèi)水冷沉積輪的上方設(shè)有中頻熔化爐，中頻熔化爐的底部設(shè)有噴射頭，在噴射頭上設(shè)有霧化裝置，在內(nèi)水冷沉積輪上設(shè)有剝離輥，在剝離輥的一側(cè)設(shè)有收卷輥，內(nèi)水冷沉積輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)水冷沉積輪、剝離輥與收卷輥的線速度一致；所述的內(nèi)水冷沉積輪的輥面內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置。其方法步驟為a.在真空狀態(tài)下將所需的原料加熱至熔化；b.通過噴射頭將液態(tài)的原料霧化噴射在內(nèi)水冷沉積輪上，內(nèi)水冷沉積輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；c.內(nèi)水冷沉積輪上的坯料進(jìn)行冷卻；d.將坯料從內(nèi)水冷沉積輪上剝離出來，通過收卷機(jī)將坯料收卷。生產(chǎn)的產(chǎn)品晶粒細(xì)小，成型性好，特別適用凝固過程中成份偏析大的材料，生產(chǎn)的產(chǎn)品微觀尺寸成份均勻。
文檔編號(hào)B22D11/06GK102909328SQ20121041117
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者韓坦, 陳紅 申請(qǐng)人:蘇州金江銅業(yè)有限公司