[发明专利]一种用铸轧工艺生产铝基多金属复合材料的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于铝基多金属复合材料加工领域，具体涉及一种利用铸轧工艺方法生产铝基多金属复合材料的方法及设备。

背景技术

铝基多金属复合材料是将两种或多种具有不同性能特点的金属材料复合起来，使复合材料成为集各金属材料优点为一身的多功能材料。目前，铝基多金属复合材料在化工、冶金、建材、汽车、航天、日用品等领域都有十分广泛的应用。

目前，工业化规模生产铝基多金属复合材料的加工方法为热轧复合法。热轧复合的工艺流程如图1所示，包覆材料经过熔炼、铸锭、铣面、加热、热轧、裁剪、清洗等工序制成；基材经过熔炼、铸锭、铣面、清洗等工序制成。包覆材料与基材制备完成后，将包覆材料与基材组合定位，通过加热、热轧获得铝基多金属复合，再将复合材料坯料冷轧、分切等工序制成铝基多金属复合材料成品。

根据热轧复合加工铝基多金属复合材料的整个工艺过程可以看出，采用热轧工艺生产铝基多金属复合材料时工艺复杂、能耗大、成本高。

发明内容

本发明针对现有铝基多金属复合材料生产工艺复杂、能耗大、成本高的不足，提供了一种用铸轧工艺生产铝基多金属复合材料的方法及设备，通过该方法及设备可缩短铝基多金属复合材料的加工流程、简化生产工艺、生产能耗小、产品品质好、成品率高、包覆材料与铝合金基材结合强度大、生产成本低。

为实现用铸轧工艺生产铝基多金属复合材料本发明采用的技术方案为：

在铝合金基材进入轧辊的同时，在铝合金基材表面和轧辊之间输入固态包覆材料，由轧辊直接对铝合金基材和包覆材料进行复合轧制。

所述的轧辊为铸轧辊，或者是复合轧辊，所述的复合轧辊是指铸轧辊之外的其它轧辊。

铝合金基材在熔融状态下由铸嘴进入铸轧辊进行铸轧的同时，将固态包覆材料由铸嘴与铸轧辊之间的间隙输入至铝合金基材表面，使铝合金基材与包覆材料由铸轧辊同步进行复合轧制，直接制成铝基多金属复合材料。

由铸轧辊铸轧形成的固态铝合金基材送至复合轧辊处，将固态包覆材料输入铝合金基材表面与复合轧辊之间的间隙输入，使铝合金基材与包覆材料由复合轧辊同步进行复合轧制，直接制成铝基多金属复合材料。

可以根据生产需要在铝合金基材的单面或双面与包覆材料复合。

所需的包覆材料通过熔炼、铸轧、冷轧、清洗工序制备，包覆材料与铝合金基材复合时，根据单面或双面复合要求将包覆材料安放于开卷机构上，铝合金基材熔体通过铸嘴在铸轧辊间进行轧制生产，待铸轧工艺与铸轧铝合金基材质量稳定后，通过铸嘴与铸轧辊之间的间隙或铸轧机列的复合轧辊与铝合金基材表面的缝隙送入包覆材料，在铝合金基材铸轧加工的同时与包覆材料同步进行复合轧制直接制成铝基多金属复合材料，然后通过冷轧、分切等工序制成铝基多金属复合材料成品。

上述用铸轧工艺生产铝基多金属复合材料的方法，具体包括以下步骤：

(1)安装铸嘴：保持合适的嘴辊间隙；

(2)基材熔体准备：调整基材熔体成分与温度达到基材铸轧生产要求；

(3)基材轧制：启动轧机，打开熔体挡板进行铸轧立板，建立起稳定的连续铸轧生产状态；

(4)通过铸嘴与铸轧辊之间的间隙或铸轧机列的复合轧辊与基材表面的间隙输入包覆材料至铝合金基材表面，将包覆材料与铝合金基材通过轧辊进行同步复合轧制，在包覆材料进入铸轧辊时，根据生产需要调整轧机速度；在包覆材料进入复合轧辊时，根据生产需要调整轧机速度与轧制力；

(5)通过复合轧制获得铝基多金属复合材料后，再将复合材料进行冷轧加工至预定厚度；

(6)将冷轧后的铝基多金属复合材料分切成所需宽度的成品，入库保存。

为实现用铸轧工艺进行铝基多金属复合材料的生产，当通过铸嘴与铸轧辊之间的间隙送入包覆材料进行复合轧制时，其生产设备主要包括流槽、铸嘴、上、下铸轧辊和开卷机构；上、下铸轧辊中的一个或两个通过包覆材料连接有开卷机构。

当通过铸轧机列的复合轧辊与基材表面的缝隙送入包覆材料进行复合轧制时，其生产设备主要包括流槽、铸嘴、上、下铸轧辊、上、下复合轧辊和开卷机构；铸轧辊、复合轧辊在一条生产机列上按先后顺序排列，上、下复合轧辊中的一个或两个通过包覆材料连接有开卷机构。

利用本发明的方法及设备进行铝基多金属复合材料生产时，其有益效果是：

(1)铸轧工艺生产铝基多金属复合材料较热轧工艺生产省去铸锭的铸造、铣面、组合、加热等工序，缩短了生产流程，简化了生产工艺。因此生产同种铝基多金属复合材料同比热轧工艺每吨可降低生产成本1000元以上。