应用于多元金属的等温态复合凸筋立辊装置的制作方法

1.本实用新型属于金属基复合材料领域，涉及一种凸筋立辊装置在多元金属及其合金的等温态连续制备复合材料中的应用。


背景技术：

2.单一金属材料具有特定的物理、化与及机械特性，如机械强度，延展特性，热膨胀系数，塑性与弹性形变，耐腐蚀与抗磨损性，热导与电导，比重与比热，电磁性能等。多元金属复合材料兼有各组元金属基材的属性，是一种新型金属材料。
3.多元金属及其合金的等温态复合是压延与温度共同作用下的塑性形变过程。在形变与温度场作用下，金属界面原子相互扩散形成共价键结构的扩散过渡层，二元金属界面区域发生了物理与化学变化，形成了多元金属复合新型材料。
4.金属基复合通常采用固-液相和固-固相结合法。常用的固-固相间结合法制备金属复合材料通常采用热轧压接法，拉拔结合法，爆炸焊接法和静液挤压法。等温态法是近年来开发出来的连续制备多元金属及其合金复合材料的一种先进工艺技术，是在精确控制组元金属的温度、速度、压力与形变下，使金属基芯材、金属基夹层、金属基包覆层与压延体形成等温态，以短流程生产线连续制备金属复合材料，实现对复合工况的精确控制，对形成的界面金属化合物组态，晶粒大小和晶界分布控制，制备出质量高一致性好的金属复合材料。


技术实现要素：

5.本实用新型为多元金属的等温态复合制备全包覆金属基复合材料，为短流程连续生产线配套的一种凸筋立辊装置。具有结构简单，系统稳定和优化工序的特点。制备具有芯层、夹层、包覆层多层结构的金属复合材料，产品的一致性好，同心度高，质量优异。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.应用于多元金属的等温态复合制备全包覆复合管、复合杆棒、复合板带、复合母线及复合异型材的凸筋立辊装置是由单一或一对对称放置的弧形凸筋辊(1)与可调节立辊牌坊组成。弧形凸筋辊沿复合工件两侧排序并装配在可调节立辊牌坊上。数个凸筋立辊装置联动形成多级系统。凸筋辊的筋高(5)沿复合工件行进方向递增，每对凸筋辊间距沿复合工件行进方向递减。
8.凸筋辊直接作用于包覆层金属基材(2)，在凸筋挤压下的包覆层金属基材的内凹部分首先触及夹层金属基材(3)继而触及芯层金属基材(4)，形成对夹层金属基材与芯层金属基材挤压。单一放置的弧形凸筋辊轮对夹层金属基材和芯层金属基材的单侧挤压限位，纠偏水平位移；对称放置的弧形凸筋辊对包覆层金属基材，夹层金属基材和芯层金属基材的两个边侧挤压导向，使其对称居中。
9.凸筋立辊装置处于惰性气体保护氛围。
10.加热器首先加热凸筋立辊装置，然后控温保温，使凸筋辊处于设定的温度区间。控温循环水流经凸筋辊轴心导流管，保持凸筋立辊装置温度恒定。弧形凸筋辊与包覆层金属
基材，包覆层金属基材与夹层金属基材，夹层金属基材与芯层金属基材相互热交换，达到热平衡，建立多元金属及其合金的等温态复合工况。
11.非接触式红外测温装置连续检测复合金属的表面温度，接触式编码器装置连续检测复合成型速度，plc编程与控制系统输出温度反馈量并调控加热器与温控循环水，建立多元金属连续复合的等温态环境，实现对多元金属等温态复合的控制。
12.多元金属的等温态复合的特点是对复合温度的精确控制，在凸筋辊装置的辅助成型下，可以对每个金属基复合层进行限位导向，实现对复合界面的晶格结构、晶粒大小、晶界区域以及对金属化合物组态控制。
13.等温态法是在短流程连续复合生产线上实现对多元金属复合流程控制、环境控制以及变量控制。多元金属的等温态复合制备全包覆复合管材、杆材、板带材及母线材料的生产效率高，制备的金属基复合材料具有结合强度高、层厚均匀、一致性好的特点。
附图说明:
14.图1为本实用新型应用于多元金属的等温态复合凸筋立辊装置正视图。
15.图2为本实用新型应用于多元金属的等温态复合多道次凸筋立辊联动下，包覆层金属基、夹层金属基与芯层金属基形变与成型示意图。
具体实施方式：
16.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
17.实施例：应用于多元金属的等温态复合凸筋立辊装置是由单一或一对对称的弧形凸筋辊(1)与可调节立辊牌坊组成。凸筋辊装配在可调节牌坊上，沿复合工件两侧排序并沿系统中心轴线定位基准标高。
18.数对凸筋辊联动形成多级系统。凸筋辊的筋高(5)沿复合工件行进方向递增，每对凸筋辊间距沿复合工件行进方向递减。
19.凸筋辊直接作用于复合管包覆层金属基材(2)，在凸筋挤压下的包覆层金属基材的内凹部分开始触及夹层金属基材(3)继而触及芯层金属基材(4)，形成对夹层金属基材与芯层金属基材挤压。单一放置的弧形凸筋辊轮对夹层金属基材和芯层金属基材的单侧挤压限位，纠偏水平位移；对称放置的弧形凸筋辊对包覆层金属基材，夹层金属基材和芯层金属基材的两个边侧挤压导向，使其沿系统中心轴线居中。
20.加热器首先加热凸筋立辊装置，然后控温保温，使凸筋辊处于设定的温度区间。控温循环水流经凸筋辊轴心导流管，形成凸筋辊与包覆层金属基材，保持凸筋立辊装置温度恒定。弧形凸筋辊与包覆层金属基材，包覆层金属基材与夹层金属基材，夹层金属基材与芯层金属基材相互热交换，达到热平衡，建立多元金属的等温态复合的工况。
21.非接触式红外测温装置连续监测多元金属连续复合的成型管温度，接触式编码器装置连续检测复合成型速度，plc编程与控制系统输出温度反馈量并调控加热器与温控循环水，建立多元金属及其合金连续复合的等温态环境，实现对多元金属的等温态复合连续制备全包覆复合管、复合杆棒、复合板带、复合母线及复合异型材的生产过程控制。
22.上述实例仅为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟知此技术原理的人士能够充分了解本

技术实现要素：
并据以实施，不能以此限制本实用新型的保护范
围。实施例中采用的实施条件可以根据具体试验或生产的工况条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。本实用新型所述以及本实用新型所述的权利要求可用于许多其他用途，因此，本实用新型不局限于所述的领域和用途将适用于其他的领域和用途。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换、装饰或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.应用于多元金属的等温态复合凸筋立辊装置，其特征是：(1)凸筋立辊装置是由单一或一对中间部位带有凸筋的弧形辊，可调节立辊牌坊组成；(2)弧形凸筋辊装配在立辊牌坊上，沿复合工件的两侧排序和沿系统中心轴线定位基准标高；(3)数个凸筋立辊装置联动形成多级系统；(4)弧形凸筋辊的筋高沿复合工件行进方向递增；(5)每对对称放置的弧形凸筋辊对包覆层金属基材，夹层金属基材和芯层金属基材的两个边侧挤压导向，使其沿系统中心轴线居中；(6)单一凸筋辊轮对夹层金属基材和芯层金属基材的单侧挤压起限位，纠偏水平位移；(7)加热器加热凸筋立辊装置，使弧形凸筋辊处于设定温度区间；(8)凸筋立辊装置处于惰性气体保护氛围；(9)控温循环水流经凸筋辊轴心导流管，保持凸筋立辊装置恒温；(10)弧形凸筋辊与包覆层金属基材，夹层金属基材和芯层金属基材热交换，达到热平衡，建立多元金属等温态复合工况。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于多元金属的等温态复合凸筋立辊装置，包括单一或一对对称放置的弧形凸筋辊，可调节立辊牌坊，加热器装置，水循环恒温装置，测温控温装置，测速编码器装置。凸筋立辊装配在可调节立辊牌坊上，沿复合工件的两侧排序，数个凸筋立辊装置联动形成多级系统。控温循环水流经弧形凸筋辊的轴心分流管使凸筋立辊恒温。凸筋立辊装置在多元金属及其合金的等温态复合与连续成型过程中，对夹层金属基材与芯层金属基材限位和导向，并持续与包覆层金属基材热交换，达到热平衡，建立多元金属的等温态复合工况。元金属的等温态复合工况。元金属的等温态复合工况。


技术研发人员：宋杰 钱刚 章新华
受保护的技术使用者：艾洛益（杭州）材料科技有限公司
技术研发日：2020.07.06
技术公布日：2022/3/8