一種壁板型材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壁板型材的制備方法，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大寬厚比產(chǎn)品的生產(chǎn)多采用軋制法、擠壓法和組合焊接法。軋制法具有尺寸精度差、表面質(zhì)量差等缺點(diǎn)，擠壓法具有不連續(xù)、設(shè)備成本高等缺點(diǎn)，組合焊接法具有工序復(fù)雜、產(chǎn)品性能不均勻等缺點(diǎn)。
[0003]連續(xù)鑄擠方法是將鑄造與連續(xù)擠壓相結(jié)合的一種復(fù)合方法，其優(yōu)點(diǎn)在于直接將金屬液體澆入鑄擠輪與槽封塊組成的型腔，金屬液體在型腔內(nèi)冷卻的同時(shí)，鑄擠輪旋轉(zhuǎn)擠壓，使金屬通過模具成形。連續(xù)鑄擠法不僅縮短了工藝流程，還節(jié)約了能源，降低了成本，提高了質(zhì)量，其已廣泛應(yīng)用于工業(yè)，且取得了一定的成果:例如專利CN 1153689 A，1997年7月9日公開的鋁鈦硼線材連續(xù)鑄擠工藝，用于線材、桿材的制備；例如專利CN 101659003 A，2010年3月3日公開的多元銅鈦硼鋅合金型材連續(xù)鑄擠方法，可制備具有一定成分的合金型材；例如專利CN 101890485 A，2010年11月24日公開的一種鎂合金棒/線材的連續(xù)鑄擠成形方法，用于線材、桿材的制備。
[0004]到目前為止，未見連續(xù)鑄擠法應(yīng)用于大寬厚比板材或大型壁板型材的制備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種壁板型材的制備方法，采用連續(xù)鑄擠法，將熔煉后的金屬液體直接澆注在鑄擠輪6與槽封塊I組成的型腔中，金屬液體在型腔中冷卻凝固，同時(shí)鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)擠壓半固態(tài)金屬7與固態(tài)金屬2，使固態(tài)金屬2通過模具3成形；具體包括以下步驟:
(1)熔煉金屬:將金屬加熱到熔點(diǎn)以上50°C?200°C進(jìn)行熔煉，經(jīng)除雜、除氣、配比后達(dá)到所需成分，將配比好的金屬液體靜置15?40 min ；
(2)預(yù)熱:澆注前將鑄擠輪6與槽封塊I預(yù)熱至熔點(diǎn)的0.5?0.8倍；
(3)澆注:采用連續(xù)鑄擠機(jī)，將熔煉靜置后的金屬液體通過流槽澆注到鑄擠輪6與槽封塊(I)形成的型腔中；
(4)旋轉(zhuǎn)擠壓:金屬液體澆注到型腔中的同時(shí)，連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪6開始旋轉(zhuǎn)，擠壓固態(tài)金屬2通過模具3成形，得到壁板型材4，鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為8?17r/min。
[0006]本發(fā)明所述連續(xù)鑄擠機(jī)鑄擠輪輪槽的寬度為90mm?3000mm，直徑為200 mm?1500mmo
[0007]本發(fā)明所述模具定徑帶的寬度為90mm?3000mm，高度為3mm?30mm，長度為3mm ?50mmo
[0008]本發(fā)明所述方法制備的產(chǎn)品寬厚比為30?100，寬度為90?3000mm，厚度為3mm ?30mmo
[0009]本發(fā)明所述方法不僅可以用于制備大寬厚比板材，還可以通過更換相應(yīng)的模具制備大型壁板型材、大型空心型材。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
(1)連續(xù)鑄擠方法是將鑄造與連續(xù)擠壓相結(jié)合的一種復(fù)合方法，其優(yōu)點(diǎn)在于直接將金屬液體澆入鑄擠輪6與槽封塊I組成的型腔中，金屬液體在型腔內(nèi)冷卻的同時(shí)，鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)擠壓，使金屬通過模具3成形；
(2)連續(xù)鑄擠法成形大寬厚比板材、大型壁板型材均在高溫下進(jìn)行，所需要克服的金屬的變形抗力小，高溫下摩擦力也小，所以其較壓力加工相比，所需的動(dòng)力和所消耗的動(dòng)力大大減小。
[0011](3)連續(xù)鑄擠法將鑄造和擠壓復(fù)合，組成一個(gè)新的材料加工方法，直接對液態(tài)金屬進(jìn)行加工，不僅縮短了工藝流程，還節(jié)約了能源，降低了成本。連續(xù)鑄擠法最終靠模具成形，尺寸精度很高，表面質(zhì)量很好；且金屬在通過模具時(shí)經(jīng)過劇烈的剪切變形，產(chǎn)品的組織得到改善，力學(xué)性能得到提高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述鑄擠機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述鑄擠機(jī)的橫向剖視圖；
圖3是本發(fā)明所述鑄擠機(jī)的縱向剖視圖；
圖中:1_槽封塊；2_固態(tài)金屬；3-模具；4_壁板型材；5_擋料塊；6_鑄擠輪；7_半固態(tài)金屬。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于所述內(nèi)容。
[0014]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述銅壁板型材的制備方法，采用連續(xù)鑄擠法，將熔煉后的銅熔液直接澆注在鑄擠輪6與槽封塊I組成的型腔中，銅熔液在型腔中冷卻凝固，同時(shí)鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)擠壓半固態(tài)銅熔液7與固態(tài)銅2，使固態(tài)銅2通過模具3成形，如圖1~3所示；具體包括以下步驟:
(1)熔煉銅:將銅加熱到1284°C進(jìn)行熔煉，經(jīng)除雜、除氣后銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到99.97%，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.97%的銅熔液靜置40 min ；
(2)預(yù)熱:澆注前將鑄擠輪6與槽封塊I預(yù)熱至867.20C ；
(3)澆注:采用連續(xù)鑄擠機(jī)，將熔煉靜置后的銅熔液通過流槽澆注到鑄擠輪6與槽封塊I形成的型腔中；
(4)旋轉(zhuǎn)擠壓:銅熔液澆注到型腔中的同時(shí)，連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪6開始旋轉(zhuǎn)，擠壓固態(tài)銅2通過模具3成形，得到壁板型材4，鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為8 r/min。
[0015]制備的銅壁板型材寬厚比為100，寬度為3000mm，厚度為30mm ;連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪輪槽的寬度為3000mm，直徑為1500mm ;模具定徑帶的寬度為3000mm，高度為30mm，長度為50mmo
[0016]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述銅壁板型材的制備方法，采用連續(xù)鑄擠法，將熔煉后的銅熔液直接澆注在鑄擠輪6與槽封塊I組成的型腔中，銅熔液在型腔中冷卻凝固，同時(shí)鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)擠壓半固態(tài)銅熔液7與固態(tài)銅2，使固態(tài)銅2通過模具3成形；具體包括以下步驟:
(1)熔煉銅:將銅加熱到1200°C進(jìn)行熔煉，經(jīng)除雜、除氣后銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到99.99%，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.99%的銅熔液靜置30 min ；
(2)預(yù)熱:澆注前將鑄擠輪6與槽封塊I預(yù)熱至650°C；
(3)澆注:采用連續(xù)鑄擠機(jī)，將熔煉靜置后的銅熔液通過流槽澆注到鑄擠輪6與槽封塊I形成的型腔中；
(4)旋轉(zhuǎn)擠壓:銅熔液澆注到型腔中的同時(shí)，連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪6開始旋轉(zhuǎn)，擠壓固態(tài)銅2通過模具3成形，得到壁板型材4，鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為12 r/min。
[0017]制備的銅壁板型材寬厚比為60，寬度為1200mm，厚度為20mm。連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪輪槽的寬度為1200mm，直徑為1000mm。模具定徑帶的寬度為1200，高度為20，長度為1mm0
[0018]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述銅壁板型材的制備方法，采用連續(xù)鑄擠法，將熔煉后的銅熔液直接澆注在鑄擠輪6與槽封塊I組成的型腔中，銅熔液在型腔中冷卻凝固，同時(shí)鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)擠壓半固態(tài)銅熔液7與固態(tài)銅2，使固態(tài)銅2通過模具3成形；具體包括以下步驟:
(1)熔煉銅:將銅加熱到1134°C進(jìn)行熔煉，經(jīng)除雜、除氣后銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到99.99%，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.99%的銅熔液靜置15 min ；
(2)預(yù)熱:澆注前將鑄擠輪6與槽封塊I預(yù)熱至542°C；
(3)澆注:采用連續(xù)鑄擠機(jī)，將熔煉靜置后的銅熔液通過流槽澆注到鑄擠輪6與槽封塊I形成的型腔中；
(4)旋轉(zhuǎn)擠壓:銅熔液澆注到型腔中的同時(shí)，連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪6開始旋轉(zhuǎn)，擠壓固態(tài)銅2通過模具3成形，得到壁板型材4，鑄擠輪6旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為17 r/min。
[0019]制備的銅壁板型材寬厚比為30，寬度為90_，厚度為3_。連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪輪槽的寬度為90臟，直徑為200mm。模具定徑帶的寬度為90臟，高度為3臟，長度為3mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壁板型材的制備方法，其特征在于:采用連續(xù)鑄擠法，將熔煉后的金屬液體直接澆注在鑄擠輪(6)與槽封塊(I)組成的型腔中，金屬液體在型腔中冷卻凝固，同時(shí)鑄擠輪(6)旋轉(zhuǎn)擠壓半固態(tài)金屬(7)與固態(tài)金屬(2)，使固態(tài)金屬(2)通過模具(3)成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述壁板型材的制備方法，其特征在于:具體包括以下步驟: (1)熔煉金屬:將金屬加熱到熔點(diǎn)以上50°C?200°C進(jìn)行熔煉，經(jīng)除雜、除氣、配比后達(dá)到所需成分，將配比好的金屬液體靜置15?40 min ； (2)預(yù)熱:澆注前將鑄擠輪(6)與槽封塊(I)預(yù)熱至熔點(diǎn)的0.5?0.8倍； (3)澆注:采用連續(xù)鑄擠機(jī)，將熔煉靜置后的金屬液體通過流槽澆注到鑄擠輪(6)與槽封塊(I)形成的型腔中； (4)旋轉(zhuǎn)擠壓:金屬液體澆注到型腔中的同時(shí)，連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪(6)開始旋轉(zhuǎn)，擠壓固態(tài)金屬(2)通過模具(3)成形，得到大寬厚比壁板型材(4)，鑄擠輪(6)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為8?17r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述壁板型材的制備方法，其特征在于:通過更換模具(3)可以制備不同的壁板型材。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述壁板型材的制備方法，其特征在于:步驟(3)中連續(xù)鑄擠機(jī)的鑄擠輪輪槽的寬度為90mm?3000mm，直徑為200 mm?1500mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述壁板型材的制備方法，其特征在于:模具定徑帶的寬度為QOmm?3000mm，高度為3臟?3Ctam，長度為3臟?50臟。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種壁板型材的制備方法，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域；該方法采用連續(xù)鑄擠法，將熔煉后的金屬液體直接澆注在鑄擠輪與槽封塊組成的型腔中，金屬液體在型腔中冷卻凝固，同時(shí)鑄擠輪旋轉(zhuǎn)擠壓半固態(tài)金屬與固態(tài)金屬，使固態(tài)金屬通過模具成；連續(xù)鑄擠方法是將鑄造與連續(xù)擠壓相結(jié)合的一種復(fù)合方法，該方法不僅縮短了工藝流程，還節(jié)約了能源，降低了成本，提高了質(zhì)量。
【IPC分類】B22D18-02
【公開號】CN104741571
【申請?zhí)枴緾N201510126860
【發(fā)明人】陳業(yè)高, 鐘毅
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月23日