[发明专利]一种生产非晶薄带的复合式喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属薄带制造技术，尤其是一种生产非晶态合金薄带用变形小的喷嘴。

背景技术

非晶合金材料具有优异的综合性能，如高性能、高强度、耐磨、耐蚀、高电阻率、高导磁、低损耗等。因其优异的性能，近年来得到迅速发展，特别是在高频大功率开关电源中的输出滤波电抗器、不间断电源中的主变压器上获得了广泛的应用。

目前非晶薄带主要采用单辊快淬法生产，钢水通过喷嘴浇注在高速旋转的冷却辊上，获得所需宽度和厚度的非晶合金薄带。非晶薄带的宽度取决于喷嘴的喷缝宽度，薄带厚度主要取决于喷缝宽度。钢水通过喷嘴均匀稳定的流向喷嘴下方的冷却辊，是保证连续喷带正常进行的必要条件，因此喷嘴的结构和性能好坏直接影响着连续喷带时间的长短。

现有技术中使用的都是整体式喷嘴结构，用氮化硼作为喷嘴主要材料。通过氮化硼坯料的铣削加工成所需大小和形状的喷嘴，喷缝可以根据工艺需求确定其尺寸。由于氮化硼具有良好的可切削性能、强度和硬度适宜、且与钢水润湿性好，目前实际生产中基本使用这种材料制作喷嘴。然而这种结构和材料选取也存在很多缺点：氮化硼喷嘴在喷带过程中由于高温和应力作用，会发生热蠕变而使喷缝变形、开裂，使喷出的非晶薄带中间逐渐变厚；价格高，重复使用困难，成本高；钢水中的杂质易在喷缝处析出，堵塞喷嘴。为了获得更薄的非晶薄带，就要使用更窄的喷嘴缝，而嘴缝越窄，喷嘴越容易堵塞。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供了一种生产非晶薄带的复合式喷嘴，其具有耐高温，形变小，易于清洗和可重复使用等特点。

为了达到上述目的，本发明提供一种生产非晶薄带的复合式喷嘴，其包括两部分组成，氮化硼喷嘴本体和耐高温材料加工成的片状喷缝，所述片状喷缝为横向具有与待加工非晶薄带宽度一致的上下贯通的喷缝，所述片状喷缝插入喷嘴本体与所述喷嘴本体一起组成复合式喷嘴。

进一步地，所述氮化硼喷嘴本体内部横向掏空，掏空部位边缘为凸弧流线形，所述喷嘴本体中两边凸弧形结构相同。

进一步地，所述喷嘴本体下方开有梯形槽用于插入所述片状喷缝。

进一步地，长度与喷嘴本体长度一致。

进一步地，所述片状喷缝由氧化锆加工而成。

本发明提供的实施例通过在氮化硼喷嘴本体上方添加氧化锆加工而成的片状喷缝，提高了喷嘴强度硬度、抗高温蠕变性好、抗变形性好，从而可以获得更薄的非晶薄带，提高了生产效率和产品质量。

附图说明

图1是本发明一个具体的实施例中复合式喷嘴的结构示意图，其中上方为底视图，中间左边为正视剖面图，中间右边为侧视剖面图，下方为顶视图。

图2为本发明一个具体的实施例中片状喷缝的结构示意图，其中左上方为正视剖面图，右上方为侧视剖面图，下方为顶视图。

具体实施方式

本发明针对现有技术中使用的喷嘴材料氮化硼强度低、寿命短，易堵塞等问题，设计一种用于非晶薄带生产的强度高、变形小、抗蠕变性能好的新型复合式喷嘴。在一个具体的实施例中，本发明采用组合式结构，将喷嘴设计为喷嘴本体和片状喷缝两部分。本体材料采用氮化硼为原料，易加工，强度、硬度适宜；片状喷缝采用氧化锆材料加工制作而成，强度硬度高、抗高温蠕变性好、抗变形性好。在一个具体的实施例中，如图1所示，将块状喷嘴本体101材料中间横向掏空，掏空部位边缘为凸弧流线形，喷嘴本体中两边凸弧形结构相同。在喷嘴本体下方开有梯形槽。将片状喷缝102单独加工成梯形结构，上下面宽度差在一个具体的实施例中为2mm，长度与喷嘴本体长度一致，保证片状喷缝插入本体后长度一致，将所述片状喷缝插入所述喷嘴本体的梯形槽内组合形成复合喷嘴。

所述片状喷缝梯形结构横向加工出一条上下面打通的喷缝，喷缝的长度由所生产带材的宽度决定，喷缝宽度在一个具体的实施例中在0.3-0.9mm范围内。在具体的加工过程中需通过调节喷嘴本体材料与片状喷缝材料的热膨胀系数，使其匹配以防止喷带过程中发生热膨胀受力导致喷缝变形开裂。

将加工好的片状喷缝插入喷嘴本体中，进行后续的喷带过程。喷带过程中，由于钢水对喷缝的热冲击作用较强，在高温和一定压力下，喷缝处易发生变形，从而使最终得到的非晶薄带厚度不均匀。而氧化锆材料抗钢水冲击性强、不易变形。当一次喷带结束后，将喷嘴取下静置冷却，待冷却后将用后的片状喷缝从本体上取出，再重新插入新的片状喷嘴以待使用。