连续纤维增强金属基复合材料板带铸轧成型工艺及设备

摘要

本发明涉及连续纤维增强金属基复合材料板带铸轧成型工艺及设备。该工艺的工序步骤依次为：纤维放料—纤维施加张力—纤维预热与金属液加热保温—纤维浸润—金属液补热—金属液反向凝固—板带轧制—板带收卷。设备包括放料装置、张力装置、液面控制部分、铸造主体部分、冷却机构、轧机及收料装置；本发明集液态金属浸渍、反向凝固和轧制成型于一体，生产工艺简化,可实现连续生产和提高生产效率。

主权项

一种连续纤维增强金属基复合材料板带铸轧成型工艺的设备，包括放料装置(1)、张力装置(3)、液面控制部分、铸造主体部分、冷却机构(17)、轧机(18)及收料装置(20)；其特征是：所述的放料装置(1)与张力装置(3)依次布置在所述的铸造主体部分的前面，所述的冷却机构(17)、轧机(18)及收料装置(20)依次布置在所述的铸造主体部分的后面；纤维带从放料装置(1)上经过张力装置(3)由铸造主体部分的入口进入铸造主体部分的坩埚(13)金属液(5)中，然后再由铸造主体部分的出口引出带有金属的复合材料板坯，复合材料板坯经过冷却机构(17)后，进入轧机(18)进行轧制成金属基复合材料板带，最后金属基复合材料板带由收料装置(20)卷取成成品带卷；所述的铸造主体部分由纤维预热、金属液加热保温和金属液补热三个部分组成；其中：(1)金属液加热保温：包括金属液(5)、惰性保护气体管(6)、热电偶(10)、刚玉管(11)、电热丝(12)、坩埚(13)、熔炼炉体(14)；所述的坩埚(13)装在熔炼炉体(14)内，坩埚(13)内为金属液(5)，在熔炼炉体(14)与坩埚(13)之间设有耐火打结层，耐火打结层内盘装着所述的电热丝(12)；所述的惰性保护气体管(6)与热电偶(10)装在熔炼炉体(14)顶部，并通向熔炼炉体(14)内；(2)纤维预热部分：包括纤维带入口体、热电偶(10)与惰性保护气体管(6)；所述的纤维带入口体由外壳与外壳内的耐火打结层构成，耐火打结层内盘装着所述的电热丝，所述的热电偶(10)插装在纤维带入口处；该纤维预热部分装在熔炼炉体(14)前面；(3)金属液补热：包括纤维带出口体、热电偶(10)及成型铜嘴(16)；所述的纤维带出口体由外壳、外壳内的耐火打结层与成型铜嘴(16)构成，耐火打结层内盘装着所述的电热丝，所述的成型铜嘴(16)装在纤维带出口体的出口处；该金属液补热装在熔炼炉体(14)后面；所述的热电偶(10)插装在成型铜嘴(16)上；所述的刚玉管(11)的中部设有流入管内的金属液开口，刚玉管(11)插装在纤维预热、金属液加热保温和金属液补热三个部分中，刚玉管(11)的金属液开口向上，在坩埚(13)内的金属液(5)中，所述的刚玉管(11)的前口即为纤维带入口，刚玉管(11)的后口与成型铜嘴(16)对接，即为带有金属纤维带出口；所述的液面控制部分装在铸造主体部分中熔炼炉体(14)的一侧，液面控制部分的液面控制块(7)置于铸造主体部分的坩埚(13)内的金属液中。