[发明专利]一种异质金属多层复合管制备装置及方法

权利要求书

1.一种异质金属多层复合管制备装置，其特征在于，该装置由活动横梁(1)、上模板(2)、挤压筒(3)、内不锈钢管(5)、外不锈钢管(6)、挤压模(7)、顶杆(8)、工作台(9)、下模板(10)、保温隔热层(11)、加热线圈(12)、加热体(13)、上盖板(14)组成；其中上盖板(14)、挤压模(7)、下模板(10)、保温隔热层(11)、加热线圈(12)、加热体(13)共同组成挤压筒组件；

上模板(2)的上方与活动横梁(1)固定连接，上模板(2)的下方装有挤压筒(3)，活动横梁(1)带动上模板(2)和挤压筒(3)上下移动；挤压模(7)上表面与上盖板(14)下表面固定连接，挤压模(7)下表面与下模板(10)的上表面固定连接；下模板(10)固定安装在工作台(9)上；挤压模(7)外侧设有加热体(13)，加热体(13)内部装有加热线圈(12)，加热体(13)的外侧、挤压模(7)和上盖板(14)之间、挤压模(7)和下模板(10)之间设有保温隔热层(11)；

与挤压筒(3)对应位置，上盖板(14)、挤压模(7)和下模板(10)中部开有圆形通孔，挤压筒(3)向下移动时从上盖板(14)中部的圆形通孔穿过进入挤压模(7)的型腔中，挤压筒(3)的外表面与上盖板(14)、挤压模(7)的圆形通孔内表面滑动配合；顶杆(8)为阶梯轴，上段直径较小，下段直径较大；顶杆(8)由底部液压缸带动上下移动，顶杆(8)从下模板(10)的通孔穿入，进入挤压模(7)内部型腔；顶杆(8)的下段较大径外表面与挤压模(7)型腔内表面滑动配合。

2.利用如权利要求1所述的异质金属多层复合管制备装置的异质金属多层复合管制备方法，具体步骤如下：

(1)首先需对筒形金属锭(4)、以及内不锈钢管(5)和外不锈钢管(6)的待结合面进行清理，去除表面氧化物和有机类杂质，使清洁的金属露出表面，有利于异质金属之间的结合；

(2)活动横梁(1)带动上模板(2)和挤压筒(3)向上移动；将内不锈钢管(5)和外不锈钢管(6)置于挤压模(7)内，其中，内不锈钢管(5)套在顶杆(8)的上段较小径部分，内不锈钢管(5)内表面与顶杆(8)外表面贴合，外不锈钢管(6)外表面与挤压模(7)型腔内孔表面贴合；

(3)将筒形金属锭(4)置于挤压模(7)中，活动横梁(1)带动上模板(2)和挤压筒(3)向下移动，挤压筒(3)进入挤压模(7)的型腔中，挤压筒(3)的外表面与挤压模(7)型腔内表面紧密滑动配合；

(4)通电加热线圈(12)，使型腔温度升高到筒形金属锭(4)熔点以上40-60℃，筒形金属锭(4)受热熔化；金属熔体流入内不锈钢管(5)和外不锈钢管(6)之间的夹层区域，活动横梁(1)带动上模板(2)和挤压筒(3)继续向下移动，挤压筒(3)下表面挤压金属熔体，当压强达到40～60MPa时保温保压10-15min，使金属熔体与内不锈钢管(5)和外不锈钢管(6)接触面实现扩散连接；

(5)加热线圈(12)断电，停止加热，挤压筒(3)继续施加压力，直至温度降低到室温，此时金属熔体凝固；

(6)活动横梁(1)带动上模板(2)和挤压筒(3)向上移动；顶杆(8)在液压缸的推动下，向上运动，将成形后的异质金属多层复合管从挤压模(7)的型腔顶出；

(7)取出成形后的异质金属多层复合管，经切边退火后制得界面结合良好的异质金属多层复合管。

3.根据权利要求2所述的异质金属多层复合管制备方法，其特征在于，内不锈钢管(5)的内圆直径与顶杆(8)上段较小径部分尺寸相等，外不锈钢管(6)的外圆直径与挤压模(7)型腔尺寸相等。

4.根据权利要求3所述的异质金属多层复合管制备方法，其特征在于，筒形金属锭(4)材质为铝合金或镁合金。