一漉的側(cè)部W及第二漉的側(cè)部均設(shè) 置有各自的側(cè)封裝置18。
[0052] 如圖3、圖5及圖7所示，鑄壓漉10包括忍漉101和漉套102,漉套102與忍漉101 之間為過盈配合，兩個(gè)鑄社漉10的漉套102的外表面沿圓周方向分別開設(shè)不同形狀孔槽， 不同形狀孔槽的深度也可W不同，使兩個(gè)鑄壓漉的漉縫形成異型截面孔型103,W滿足生 產(chǎn)不同形狀的復(fù)合型材104。鑄社漉10直徑為0160~01200mm，漉套102厚度為20~ 50mm。忍漉101表面開設(shè)有冷卻水道，漉套102內(nèi)孔兩側(cè)開設(shè)有密封槽，用于容納實(shí)現(xiàn)與所 述忍漉過盈配合的密封圈，密封槽的槽底部壁厚不小于10mm。在實(shí)際應(yīng)用中，可W根據(jù)需要 選擇具有不同形狀孔槽的漉套102,W滿足生產(chǎn)不同形狀的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基材復(fù)合型 材。如圖3、圖5及圖7示出了不同形狀的異型截面漉縫103,圖4、圖6及圖8示出了生產(chǎn) 得到的不同形狀的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基材復(fù)合型材。
[0053] 優(yōu)選地，本發(fā)明還提供一種利用所述的碳化娃侶基材復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備制造 碳化娃侶基材復(fù)合型材的連續(xù)鑄社方法，主要包括W下步驟：
[0054] S1、將顆粒直徑為100皿~200μm的碳化娃顆粒在空氣中加熱至1000°C，保溫 1~3個(gè)小時(shí)后緩慢冷卻至20-25°C，對其表面進(jìn)行氧化處理；
[0055] S2、根據(jù)待生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格選擇相應(yīng)孔型的鑄社漉，完成鑄社漉系裝配，調(diào)節(jié)漉縫并 對中孔型；
[0056] S3、將侶合金巧料置入鋼包中，通過保護(hù)氣體導(dǎo)管向加熱爐內(nèi)腔內(nèi)通入氣氣或氮 氣，氣體流量為2~化/min,待加熱爐內(nèi)腔的內(nèi)部空氣被排空后，啟動加熱爐，將侶合金加 熱至 640°C~700°C;
[0057] S4、啟動直流調(diào)速電機(jī)，設(shè)定轉(zhuǎn)速為80~lOOOrpm，驅(qū)動攬拌器對鋼包內(nèi)侶液進(jìn)行 攬拌，在侶液中屯、處形成縱滿，同時(shí)通過碳化娃顆粒添加裝置將預(yù)處理過的碳化娃顆粒W 0. 5~2g/s的速度加入侶烙液縱滿內(nèi)，并持續(xù)攬拌10~30分鐘，直至顆粒完全、均勻地分 散到侶液中，獲得體積分?jǐn)?shù)為4~30%的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基材復(fù)合漿料；
[0058] S5、預(yù)熱布流組件至200~450°C，調(diào)整位置使其對中鑄社漉系漉縫后開啟鑄社 機(jī)，設(shè)定鑄社漉轉(zhuǎn)速為0. 5~2m/min;
[0059] S6、打開滑動水口，將制備好的復(fù)合漿料通過布流組件均勻穩(wěn)定地注入由鑄社漉 系形成的鑄社烙池內(nèi)，隨著兩鑄社漉的轉(zhuǎn)動，復(fù)合漿料在鑄社區(qū)內(nèi)完成凝固和社制成形，得 到相應(yīng)截面的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基材復(fù)合型材。 I；0060] 實(shí)施例一
[0061] 本發(fā)明第一實(shí)施例采用連續(xù)鑄社工藝制備體積分?jǐn)?shù)為10%，基體為6061侶合金 的SiCp/Al復(fù)合型材，如圖4所示，型材截面為"狗骨"形，具體步驟如下：
[0062] S1，如圖3所示，首先選擇"狗骨"形漉套將其裝配組裝成鑄社漉系，調(diào)整漉縫至 3mm；
[0063] S2,將基體侶合金原料放入鋼包內(nèi)，由保護(hù)氣體導(dǎo)管16向復(fù)合漿料制備裝置內(nèi)通 入氣氣，設(shè)定加熱爐加熱溫度為700°C，將鋼包內(nèi)侶合金加熱至烙融態(tài)，金屬烙體溫度由熱 電偶測試監(jiān)控；
[0064] S3,利用電動攬拌器的獎葉對金屬烙體進(jìn)行快速攬拌，在鋼包中屯、形成縱滿后，通 過顆粒添加裝置W0. 5~2g/s的速度向金屬烙體的縱滿內(nèi)添加碳化娃顆粒，持續(xù)攬拌烙體 2~3min，使增強(qiáng)顆粒與侶合金基體充分混勻，完成SiCp/Al復(fù)合材料漿料的制備工作； W65] S4,調(diào)整布流組件高度為40mm左右，設(shè)定鑄社機(jī)轉(zhuǎn)速為2. 5m/min，開啟鑄社機(jī)；
[0066] S5,打開滑動水口，將SiCp/Al復(fù)合材料漿料倒入布流組件，連續(xù)均勻注入兩個(gè)鑄 社漉組成的鑄社烙池內(nèi)，驅(qū)動鑄社漉，實(shí)現(xiàn)SiCp/Al復(fù)合型材的連續(xù)鑄社成形。 W67] 實(shí)施例二
[0068] 本發(fā)明第二實(shí)施例為單質(zhì)6061侶合金采用連續(xù)鑄社法生產(chǎn)如圖6所示的變截面 型材，具體步驟如下：
[0069] S1，如圖5所示，首先選擇呈"工"字型的變截面的漉套組成鑄社漉系，并調(diào)整平整 部分漉縫至5mm;
[0070] S2,將6侶合金原料放入鋼包內(nèi)，設(shè)定加熱爐加熱溫度為680°C，將鋼包內(nèi)侶合金 加熱至烙融態(tài)，金屬烙體溫度由熱電偶測試監(jiān)控；
[0071] S3,調(diào)整布流組件對中漉縫，并維持其高度為30mm左右，設(shè)定鑄社機(jī)轉(zhuǎn)速為2m/ min,開啟鑄社機(jī)；
[0072] S4,打開滑動水口，調(diào)整出流速度，將侶合金烙體倒入布流組件，連續(xù)均勻注入兩 個(gè)鑄社漉組成的鑄社烙池內(nèi)，驅(qū)動鑄社漉，實(shí)現(xiàn)侶合金異形截面型材的連續(xù)鑄社成形。 W73] 實(shí)施例Ξ
[0074] 本發(fā)明的第Ξ實(shí)施例為利用連續(xù)鑄社法，W304不誘鋼為材料生產(chǎn)周期性變厚度 截面型材，示意圖圖8所示，其具體步驟如下：
[0075] S1，如圖7所示，首先選擇帶有周期性的矩形截面漉套組成鑄社漉系，并調(diào)整漉縫 至 5mm；
[0076] S2,將304不誘鋼原料放入鋼包內(nèi)，設(shè)定加熱爐加熱溫度為1480°C，將鋼包內(nèi)304 不誘鋼材料加熱至烙融態(tài)，金屬烙體溫度由熱電偶測試監(jiān)控； 陽077] S3,調(diào)整布流組件對中漉縫，并維持其高度為30mm左右，設(shè)定鑄社機(jī)轉(zhuǎn)速為1. 5m/ min,開啟鑄社機(jī)；
[0078] S4,打開滑動水口，調(diào)整出流速度，將304不誘鋼烙體倒入布流組件，連續(xù)均勻注 入兩個(gè)鑄社漉組成的鑄社烙池內(nèi)，驅(qū)動鑄社漉，實(shí)現(xiàn)304不誘鋼周期性變厚度截面型材的 連續(xù)鑄社成形。
[0079] 本發(fā)明實(shí)施例1~3,分別覆蓋了顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、有色金屬和不誘鋼等 多種材料，均可利用鑄社成形技術(shù)實(shí)現(xiàn)變截面或異形截面型材的成形。與現(xiàn)有型材社制、擠 壓等技術(shù)相比，本發(fā)明采用液態(tài)直接鑄社成形，具有明顯的高效、短流程特點(diǎn)，豐富了產(chǎn)品 截面形狀，實(shí)現(xiàn)異型截面型材近終成形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其包括雙漉鑄社機(jī)、架設(shè)在所述 雙漉鑄社機(jī)的機(jī)架之上的復(fù)合漿料制備裝置，其特征在于：所述復(fù)合漿料制備裝置包括加 熱爐、罩住所述加熱爐的外罩、布流組件、鋼包、攬拌器、碳化娃顆粒添加裝置和熱電偶； 所述布流組件位于加熱爐的底壁上，其包括基座、設(shè)置在基座中的導(dǎo)流管、位于導(dǎo)流管 的出口端上的滑動水口和布流器，所述布流器位于所述雙漉鑄社機(jī)的第一漉和第二漉所形 成的漉縫上方； 所述鋼包設(shè)置在基座上其內(nèi)容納由侶基材和碳化娃顆粒構(gòu)成的復(fù)合漿料； 所述碳化娃顆粒添加裝置包括顆粒加料口、管道和出料口，所述出料口位于鋼包上方 中間位置處； 所述攬拌器包括設(shè)置在外罩上的電機(jī)、高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和由所述電機(jī)驅(qū)動的葉片，所述 葉片插入到所述復(fù)合漿料中； 所述熱電偶通過外罩上的通孔而插入到復(fù)合漿料中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在于： 所述第一漉和第二漉均包括忍漉和漉套，所述漉套與所述忍漉之間為過盈配合結(jié)構(gòu)，所述 漉套的外表面沿圓周方向開設(shè)不同形狀孔槽，使所述漉縫形成異型截面孔型。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在 于：所述顆粒加料口為漏斗狀并且所述管道為耐高溫陶瓷管道。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在 于：所述加熱爐中設(shè)有通入氣氣或氮?dú)獾谋Ｗo(hù)氣體導(dǎo)管。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在 于：所述高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)手輪、齒輪和齒條，所述調(diào)節(jié)手輪與齒輪連接，所述電機(jī)外 殼上沿軸向安裝有齒條； 所述電機(jī)為直流調(diào)速電機(jī)，其能驅(qū)動所述攬拌器W0~lOOOrpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所述高度調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)能驅(qū)動所述攬拌器沿高度方向位置調(diào)節(jié)，所述位置調(diào)節(jié)的行程為0-500mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在于： 所述第一漉和第二漉水平平行布置，所述漉縫與位于雙漉鑄社機(jī)的第一漉和第二漉兩側(cè)的 側(cè)封裝置一起構(gòu)成復(fù)合漿料的鑄社烙池。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在于： 所述第一漉和第二漉的直徑為016〇~0?200mm，所述漉套厚度為20~50mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材鑄社成形設(shè)備，其特征在于： 所述忍漉表面開設(shè)有冷卻水道，所述漉套的內(nèi)孔兩側(cè)開設(shè)有密封槽，所述密封槽用于容納 實(shí)現(xiàn)與所述忍漉過盈配合的密封圈，所述密封槽的槽底部壁厚大于10mm。9. 一種制造碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合型材的連續(xù)鑄社方法，其特征在于：其包括W下 步驟： 51、 將碳化娃顆粒在空氣中加熱至1000°C，保溫1~3個(gè)小時(shí)后緩慢冷卻至20-25°C， 對其表面進(jìn)行氧化處理； 52、 根據(jù)待生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格選擇相應(yīng)孔型的鑄社漉，完成鑄社漉系裝配，調(diào)節(jié)漉縫并對齊 異型截面孔型； 53、 將侶合金巧料置入鋼包中，通過保護(hù)氣體導(dǎo)管向加熱爐內(nèi)腔內(nèi)通入氣氣或氮?dú)?，? 加熱爐內(nèi)腔的內(nèi)部空氣被排空后，啟動加熱爐，將侶合金加熱至640°C~700°C; 54、 啟動電機(jī)，驅(qū)動攬拌器對鋼包內(nèi)侶液進(jìn)行攬拌，在侶液中屯、處形成縱滿，同時(shí)通過 碳化娃顆粒添加裝置將預(yù)處理過的碳化娃顆粒W0. 5~2g/s的速度加入侶烙液縱滿內(nèi)，直 至顆粒完全、均勻地分散到侶液中，獲得體積分?jǐn)?shù)為4~30%的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基材復(fù) 合漿料； 55、 預(yù)熱布流組件至200~45(TC，調(diào)整位置使其對齊鑄社漉系的漉縫后開啟所述鑄社 機(jī)，設(shè)定鑄社漉轉(zhuǎn)速為0. 5~2m/min;W及 56、 打開滑動水口，將制備好的復(fù)合漿料通過布流組件均勻穩(wěn)定地注入由鑄社烙池內(nèi)， 隨著兩鑄社漉的轉(zhuǎn)動，復(fù)合漿料在具有異型截面孔型的鑄社區(qū)內(nèi)完成凝固和社制成形，得 到相應(yīng)截面的碳化娃顆粒增強(qiáng)侶基材復(fù)合型材。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連續(xù)鑄社方法，其特征在于： S1步驟中碳化娃顆粒的直徑為100皿~200μm，S3步驟中氣體流量為2~化/min,S4 步驟中電機(jī)轉(zhuǎn)速為80~lOOOrpm且攬拌時(shí)間為10~30分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合型材鑄軋成形設(shè)備，其包括碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基材復(fù)合漿料制備裝置、滑動水口、布流組件、帶有異形截面孔型的雙輥鑄軋機(jī)。本發(fā)明還提供了一種制造碳化硅鋁基材復(fù)合型材的連續(xù)鑄軋方法，利用機(jī)械攪拌方法制備碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基材復(fù)合漿料，并將其通過布流組件，連續(xù)均勻地注入兩鑄軋輥單元組成的鑄軋熔池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基材復(fù)合型材的連續(xù)鑄軋成形。該方法采用液態(tài)復(fù)合漿料澆注，解決了難變形金屬基復(fù)合材料型材近終成形問題，也可以通過澆注合金鋼、鋁合金、鎂合金等其他金屬熔液，實(shí)現(xiàn)單質(zhì)金屬異型截面型材的直接鑄軋成形，替代傳統(tǒng)擠壓成形工藝，具有節(jié)能、流程短、高效等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B22D11/114, B22D11/06, B22D11/103
【公開號】CN105312520
【申請?zhí)枴緾N201510827756
【發(fā)明人】黃華貴, 燕猛, 季策, 杜鳳山, 宋勝鵬
【申請人】燕山大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月25日