[发明专利]一种钛/铝合金复合板坯的铸轧装置及其方法

权利要求书

1.一种钛/铝合金复合板坯的铸轧装置，包括前箱，铸嘴，铸轧辊，脉冲电流发生器，所述的铸轧辊，包括 上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊呈上下对称设置，辊内通冷却水；上轧辊和下轧辊之间辊 缝值为 2~8mm，上轧辊和下轧辊外径均为 400~1030mm；其特征在于还包括2个稳恒磁场发生装置，钛带表面处理装置和钛带夹送装置；所述的铸嘴位于前箱下方，且铸嘴的一端与前箱相连通，铸嘴的另一端与铸轧辊金属熔体流入端相连通，钛带表面处理装置的出口端与钛带夹送装置的入口端相对应，钛带夹送装置的出口端与铸轧辊金属熔体流入端相对应，稳恒磁场发生装置设置在铸轧辊外，且分别位于铸轧辊金属熔体流入端和铸轧辊板坯出口端；脉冲电流发生器设置在铸轧辊外，脉冲电流发生器的一端与前箱的铝合金熔体相对应，脉冲电流发生器的另一端与铸轧辊出口端的钛/铝合金复合板坯相对应。

2.根据权利要求1所述的钛/铝合金复合板坯的铸轧装置，其特征在于，所述的稳恒磁场发生装置，为直流磁场发生装置，磁场强度为20~100mT，磁场的方向与铸轧方向垂直。

3.采用权利要求1所述的钛/铝合金复合板坯的铸轧装置，进行钛/铝合金复合板坯的铸轧方 法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤 1，配料熔炼：

根据钛/铝合金复合板坯中的铝合金的成分，熔炼制得铝合金熔体；

步骤 2，钛带表面处理：

将钛带去除油污和氧化皮；操作为：

(1)将钛带，进行碱洗和酸洗；

(2)将酸碱洗后的钛带，打磨至表面粗糙度为 Ra2~4；

步骤 3：钛带穿过轧辊区：

调整夹送装置，给钛带施加大小为40~120MPa 的张力，使钛带与铸轧辊表面同步运动， 并穿过铸嘴与上轧辊之间的缝隙时，暂停夹送装置；其中钛带厚度为 0.2~3mm；

步骤 4，铝合金熔体输送：

将铝合金熔体，以在其液相线温度以上 30~50℃，输送至前箱；

步骤 5，铸轧：

铝合金熔体导入铸嘴，流入铸轧辊进行轧制，同时，使夹送装置继续工作；其中，铸嘴开口度为 10~15mm，铸轧辊外径为400~1030mm，辊缝为4~6mm，铸轧温度为680~700℃， 铸轧速度为0.6~3m/min，冷却水压力设定在0.2~0.4Mpa，水温设定为20~30℃；

步骤 6，复合板坯强化：

开启磁场强度为 20~100mT 的稳恒磁场发生装置，将脉冲电流发生器的一端插入前箱的铝合金熔体相，脉冲电流发生器另一端与铸轧辊出口端的钛/铝合金复合板坯相连通，开启脉 冲电流发生器，控制脉冲频率为20~100Hz，占空比为10~20%，峰值电流密度为 0.1~0.5A/mm²，制得所需尺寸的钛/铝合金复合板坯时，停止浇注，并将铸轧速度调至0 m/min，铸轧结束。

4.根据权利要求3所述的钛/铝合金复合板坯的铸轧方法，其特征在于，所述的步骤 1 的操作为：根据钛/铝合金复合板坯中的铝合金的成分，称取配料；当铝液温度730~750℃时，添加其他金属元素，保温30~120min；对熔体进行扒渣，将熔体温度调至 690~725℃转入静置炉静置30~60min 后，对熔体除气。

5.根据权利要求3所述的钛/铝合金复合板坯的铸轧方法，其特征在于，所述的铸轧方法制备的钛/铝合金复合板坯，钛金属层厚度为0.2~3mm，铝合金层的厚度在 3~7mm。

6.根据权利要求3所述的钛/铝合金复合板坯的铸轧方法，其特征在于，所述方法制备的钛/铝合金复合材料界面没有化合物脆性层，结合强度为 20~28N/mm。