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专利号: 2015100405407
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本上无切削的金属机械加工;金属冲压
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双金属复合板电脉冲固液铸轧设备,其包括机架、通过固定装置设置在机架上的三个铸轧辊以及辊缝调节装置,其特征在于:所述机架为凸字型机架,用于安装和固定所述三个铸轧辊;

所述铸轧辊设置有辊芯、辊套以及设置在辊芯内部的多个冷水通道,所述辊套以过盈装配方式套设在所述辊芯上,所述辊套的内表面热喷涂有氧化物陶瓷涂层;

所述三个铸轧辊包括第一主铸轧辊、第二主铸轧辊以及辅助铸轧辊,所述第一主铸轧辊与所述辅助铸轧辊之间构成一个用于形成单金属带坯或板坯的单金属铸轧区,所述第一主铸轧辊与所述第二主铸轧辊之间构成一个用于形成双金属复合板的双金属固液铸轧复合区;

所述第一主铸轧辊与所述辅助铸轧辊之间设置有水平布流器以及第一中间包,所述第一主铸轧辊与所述第二主铸轧辊之间设置有竖直布流器以及第二中间包;以及大功率脉冲电流源,其用于通过安装在铸轧辊上的供电滑环将强脉冲电流导入所述双金属固液铸轧复合区中熔融液态金属以及固液复合界面内。

2.根据权利要求1所述的双金属复合板电脉冲固液铸轧设备,其特征在于:所述第一主铸轧辊的一侧的辊芯上安装有第一供电滑环,所述第二主铸轧辊的一侧的辊芯上安装有第二供电滑环,所述第一供电滑环以及所述第二供电滑环的定子固定在所述机架上,所述第一供电滑环的定子导线连接有所述大功率脉冲电流源的负极,所述第二供电滑环的定子导线连接所述大功率脉冲电流源的正极,所述第一供电滑环的转子导线穿过所述第一主铸轧辊的辊芯与其辊套连接在一起,使得所述第一供电滑环的转子与所述第一主铸轧辊一起转动;以及第二供电滑环的转子导线穿过所述第二主铸轧辊的辊芯与其辊套连接在一起,使得所述第二供电滑环的转子与所述第二主铸轧辊一起转动。

3.根据权利要求1所述的双金属复合板电脉冲固液铸轧设备,其特征在于:所述辊缝调节装置包括驱动电机和由所述驱动电机驱动的用于调节铸轧辊位置的调节螺丝。

4.根据权利要求1所述的双金属复合板电脉冲固液铸轧设备,其特征在于:所述第一中间包灌装有用于形成单金属板材或带材的第一金属液,所述第二中间包灌装有与所述单金属板材或带材进行复合的第二金属液。

5.根据权利要求1或者2所述的双金属复合板电脉冲固液铸轧设备,其特征在于:所述水平布流器和所述第一中间包之间以及所述竖直布流器和所述第二中间包之间均设置有滑动开关。

6.根据权利要求1所述的双金属复合板电脉冲固液铸轧设备,其特征在于:所述双金属固液铸轧复合区包括位于第一区域的固液铸轧复合区和位于第二区域的固固轧制复合区。

7.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的设备进行双金属复合板加工的方法,其特征在于:其包括以下步骤:

步骤1:利用所述辊缝调节装置调节设定第一主铸轧辊与辅助铸轧辊之间的辊缝、第一主铸轧辊与第二主铸轧辊之间的辊缝,以及辅助铸轧辊相对于第一主铸轧辊的周向位置,同时所述的设备设定各铸轧辊的速度、各铸轧辊内部冷却水的流量和温度,铸轧辊进入空转待机状态;

步骤2:启动水平布流器,向第一主铸轧辊与辅助铸轧辊辊缝内浇铸第一金属液,使单金属带坯或板坯出带,将其引入第一主铸轧辊与第二主铸轧辊的辊缝后,再启动竖直布流器,将第二金属液浇入到第一主铸轧辊与第二主铸轧辊缝中,使第二金属液涂覆在单金属带坯或板坯的表面,在高温和铸轧压力共同作用下,实现双金属复合板的固液铸轧复合成形;

步骤3:打开大功率脉冲电流源开关,大功率脉冲电流源的负极通过第一供电滑环与第一主铸轧辊辊套相连,电流源的正极通过第二供电滑环与第二主铸轧辊辊套相连,从而使大功率脉冲电流源的正负极与双金属固液铸轧复合区内的金属导通并形成回路,实现将强脉冲电流导入固液铸轧复合区中熔融液态金属以及固液复合界面内,并在固固轧制复合区内利用电脉冲形成电脉冲轧制板。

8.根据权利要求7所述的双金属复合板加工的方法,其特征在于:所述辅助铸轧辊相对于第一主铸轧辊的周向位置角为-30°~30°,单金属铸轧区的铸轧速度为15~150mm/s,双金属固液铸轧复合区的铸轧速度为15~200mm/s,辅助铸轧辊与第一主铸轧辊辊面线速度异速比为1.05~1.3,第一主铸轧辊与第二主铸轧辊辊面线速度异速比为0.7~1.6,铸轧辊内冷却水的流量为50~200吨/小时,冷却水入口温度为25℃。

9.根据权利要求8所述的双金属复合板加工的方法,其特征在于:所述大功率脉冲电流强度为500~20000A、频率为30~2000Hz。