利索能及
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专利号: 2024104746448
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,主要包括保护浇注系统(2)和铸轧复合系统(3),所述保护浇注系统(2)用于液态金属熔体的稳定均匀布流,所述保护浇注系统(2)包括依次设置的熔炼装置(201)、浇注装置(202)、布流装置(203)和气体保护装置(204),液态金属熔体在气体保护装置(204)作用下依次通过熔炼装置(201)、浇注装置(202)和布流装置(203)进入固‑液铸轧区;所述铸轧复合系统(3)主要包括两组内部通有循环冷却水的铸轧辊(301),在两组铸轧辊(301)之间构成固‑液铸轧区,其特征在于:还包括振动开卷系统(1);

所述振动开卷系统(1)用于固态金属板带的恒张力振动开卷,主要包括依次设置的张力开卷装置(101)、张力检测装置(102)和振动装置(104),固态金属板带依次通过张力开卷装置(101)、张力检测装置(102)和振动装置(104)进入固‑液铸轧区,通过固态金属板带将振动能场引入固‑液铸轧区,固态金属板带和液态金属熔体在固‑液铸轧区内经过振动凝固与轧制复合制备出异质金属复合板带;

所述振动装置(104)包括振动辊(1041),所述振动辊(1041)的两端分别安装在两个轴承座(1042)内,在所述轴承座(1042)的下表面安装有振动发生器(1043),所述振动发生器(1043)固定在翻转平台(1044)上,在所述翻转平台(1044)的底部安装有隔振装置(1045),所述翻转平台(1044)可带动振动发生器(1043)、轴承座(1042)和振动辊(1041)进行旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,其特征在于:所述翻转平台(1044)包括底座(10441)和顶板(10442),所述顶板(10442)转动设置在底座(10441)上,所述隔振装置(1045)安装在底座(10441)的下表面,所述振动发生器(1043)安装在顶板(10442)的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,其特征在于:所述张力检测装置(102)包括三个张力辊(1021),三个所述张力辊(1021)呈三角形位置分布,位于中间的所述张力辊(1021)两端的下方设置有张力传感器(1022),用于检测振动装置(104)往复振动过程引起的周期张力信号,以便于向张力开卷装置(101)提供反馈控制信号。

4.根据权利要求3所述的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,其特征在于:所述张力开卷装置(101)包括开卷机(1011)和卷径检测传感器(1012),基于振动发生器(1043)的频率和幅值以及卷径检测传感器(1012)检测到的固态金属板带卷径,结合张力传感器(1022)提供的反馈控制信号动态调整开卷机(1011)的开卷速度,实现恒定张力振动开卷。

5.根据权利要求1所述的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,其特征在于:所述振动辊(1041)通过轴承座(1042)与振动发生器(1043)做同频往复振动,同频往复振动方向与固态金属板带和振动辊(1041)接触弧的角平分线相重合。

6.根据权利要求4所述的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,其特征在于:在所述张力检测装置(102)和振动装置(104)之间还设置有导向辊(103)。

7.根据权利要求6所述的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备,其特征在于:还包括剪切装置和卷取装置,所述剪切装置和卷取装置依次设置在铸轧复合系统(3)的后方,剪切装置对异质金属复合板带进行头尾切割或定尺切割,卷取装置对异质金属复合板带进行在线连续卷取。

8.基于权利要求7所述振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合设备的一种振动能场辅助异质金属固‑液铸轧复合方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1,固态金属板带穿带:设定张力开卷装置(101)张力,通过调整翻转平台(1044)控制振动辊(1041)的位置,保证振动辊(1041)的往复振动方向与固态金属板带和振动辊(1041)接触弧的角平分线相重合,固态金属板带依次通过张力开卷装置(101)、张力检测装置(102)、导向辊(103)、振动装置(104)进入固‑液铸轧区;

S2,液态金属熔体浇注:利用熔炼装置(201)进行液态金属熔体熔化和精炼,当液态金属熔体符合目标合金成分范围,并达到设定浇注温度后进行一定时间的保温,之后将液态金属熔体在气体保护装置(204)作用下依次通过熔炼装置(201)、浇注装置(202)和布流装置(203)进入固‑液铸轧区;

S3,振动辅助铸轧复合:固态金属板带与液态金属熔体在固‑液铸轧区内进行振动凝固与轧制复合,固态金属板带的振动能场传递至固‑液铸轧区,显著细化固‑液铸轧区内凝固组织晶粒尺度,获得具有高强冶金结合界面和优良组元金属性能的异质金属复合板带;

S4,连续稳定近终成形:经过振动能场辅助固‑液铸轧复合后,利用剪切装置对异质金属复合板带进行头尾切割或定尺切割,并通过卷取装置进行在线连续卷取,实现连续稳定近终成形。