[發(fā)明專利]一種噴射成形錠坯的連續(xù)生產(chǎn)工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044198.3
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN101352726A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊俊飛;樂海榮;任三兵;趙順利
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B1/46
• 分類號: B21B1/46
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及錠坯生產(chǎn)工藝，特別涉及一種噴射成形錠坯的連續(xù)生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

噴射成形技術(shù)是在粉末冶金氣體霧化制粉基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種近終形、半固態(tài)冶金成形加工技術(shù)。它既能克服傳統(tǒng)的冶鑄過程帶來的缺陷，又可免除粉末冶金的制粉、壓制、燒結(jié)等多道工序。噴射成形學(xué)術(shù)思想首先是由英國Swansea大學(xué)的Singer教授于1968年提出，其目的在于從熔融金屬直接獲得最終產(chǎn)品或半成品。噴射成形作為一種工程技術(shù)則是從1974年英國Osprey?Metals公司取得專利權(quán)開始。Osprey公司對其工藝及設(shè)備進行了大量研究后，發(fā)展成了一種實用技術(shù)，并將此命名為Osprey(奧斯普瑞)工藝。

噴射成形技術(shù)的基本原理見圖1、圖2，從噴嘴的形式和數(shù)量上，有直噴、斜噴以及單噴、雙噴和多噴嘴噴射幾種方式，從錠坯的沉積器運動方式來說，有直拉、斜拉及水平拉伸幾種方式。在噴射成形過程中，用霧化噴嘴4內(nèi)高壓惰性氣體5將從其上部容器-中間包1內(nèi)經(jīng)過導(dǎo)流管3流出的金屬液體2霧化成細小的熔滴-霧化金屬顆粒6，熔滴-霧化金屬顆粒6在高速氣流的作用下飛行并被逐漸冷卻，在這些熔滴尚未完全凝固前將其沉積到具有一定形狀的沉積器8上，通過改變?nèi)鄣?霧化金屬顆粒6射流與沉積器8的相對位置和沉積器的運動形式，可以得到盤(柱)、管(環(huán))、板(帶)等不同形狀的半成品坯件--錠坯7。

噴射成形技術(shù)是一項新興的技術(shù)，該技術(shù)具有快速凝固的特點，可制備常規(guī)工藝難以制備的高合金或超高合金材料，且其組織均勻細小，無宏觀偏析，加工性好。該技術(shù)可克服常規(guī)工藝在鑄造中極易產(chǎn)生宏觀偏析，在軋制過程材料極易開裂的致命缺點。

但該技術(shù)目前所存在的不足之處在于，錠坯的致密度不高，尚需對噴射成形錠坯在噴制后，從沉積器上取下，采用鍛造或軋制的方法來使錠坯到達致密的目的；另外，噴射成形錠坯的生產(chǎn)過程是在具有一定內(nèi)腔尺寸的空間內(nèi)進行的，由于受錠坯沉積器的機械結(jié)構(gòu)與內(nèi)腔尺寸的限制，尚不能實現(xiàn)錠坯的連續(xù)噴制來制作理論上無限長的錠坯，限制了該技術(shù)的大生產(chǎn)實施。

如US4804034、217747、9248665、0200349、EP022573，EP0574458B1等專利將金屬噴射到霧化器下方的沉積器上，該沉積器具有旋轉(zhuǎn)和向下運動的形式。如前所述，該方法不能實現(xiàn)錠坯的長距離拉拔，即錠坯的長度是受限的；錠坯需要進一步鍛造或軋制以獲得致密度足夠高的坯件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種噴射成形錠坯的連續(xù)生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有錠坯的致密度不高，以及由于受錠坯沉積器的機械結(jié)構(gòu)與內(nèi)腔尺寸的限制，還能實現(xiàn)制作理論上無限長的錠坯。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，

一種噴射成形錠坯的連續(xù)生產(chǎn)工藝，其采用噴射成形技術(shù)和斜軋機組連續(xù)軋制技術(shù)，噴射成形采用霧化噴嘴，通過氮氣、氬氣或它們的混合氣體，將經(jīng)過導(dǎo)流管流出的合金液流霧化成細小的熔滴，熔滴沉積到引錠坯上形成錠坯，引錠坯隨斜軋機組軋輥的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并隨斜軋機組軋輥的轉(zhuǎn)動而向外運動；同時，錠坯受斜軋機組內(nèi)斜軋輥軋制而形成圓坯；

其中，噴射成形的氣體壓力為1.5～3.5Mpa；金屬過熱度：80～280℃；金屬流量：6～30kg/min×噴嘴數(shù)量；霧化艙內(nèi)保持微正壓；霧化距離：350～530mm；

斜軋機組錠坯的旋轉(zhuǎn)速度：10～120rpm；斜軋機組軋制錠坯的斷面收縮率：5～35％；