[實用新型]一種鋅錫合金桿的連續制造裝置

有效

• 申請號: 201420395234.6
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN203972801U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 楊斌;李明茂;梅軍
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: B22D11/11
• 分類號: B22D11/11;B22D11/114;B22D11/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及電容器、耐腐零件等噴金用鋅錫合金材料的制造領域，特別涉及一種鋅錫合金桿的連續制造裝置。

背景技術

鋅錫合金材料(其中鋅質量分數為20％～80％)是近幾年研發成功并推廣使用的新型無鉛電子材料，主要用于金屬化薄膜電容器端面無鉛化噴金。隨著全球電子信息材料無鉛化的快速發展，該種無鉛電子材料的市場迅速擴大。多年來，錫與鋅的價格相差約十倍，而鋅錫合金的塑性隨鋅含量的增大而顯著降低，為了降低生產和使用成本，鋅錫合金材料往往試圖不斷降低錫的含量。由于受到制造技術的限制，我國與國外同類產品相比存在較大的差距，主要原因在于在相同成分的前提下，國外制造的線坯韌性好，卷重大，加工性能突出，在后續加工過程中極少發生斷線。而國內生產的線坯質量不穩定，在后續拉絲過程當中因為塑性不足，容易發生掉渣、斷線等事故，導致生產過程難以順利進行。目前為了保證產品的拉絲性能，只得大幅提高合金的錫含量，提高了生產成本。

目前我國主要通過兩種方法生產，一種是通過擠壓法生產，由于擠壓是三向壓應力的塑性加工方法，因此使用該法制取線坯致密度高，其拉絲性能突出。但是由于擠壓方法也存在諸多難以克服的缺陷，如線坯中帶有氣泡、因夾油形成的開裂紋以及兩擠壓坯錠端面焊合不良引起的裹芯等，特別是在兩個擠壓錠間存在焊合性差的界面，該界面較為脆弱，在拉絲時很容易拉斷。另一種方法是連續鑄造法制取線坯，連鑄坯雖然可生產無限長的坯料，但由于坯料是鑄造狀態，因此其組織中晶粒粗大，致密度也不高，導致其塑性較差，為保證塑性，只得提高錫的含量。因此，獲取高致密度、晶粒細化、質量穩定的連續長度坯料是生產這種鋅錫合金絲的關鍵。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種鋅錫合金桿的連續制造裝置。本實用新型鋅錫合金桿的連續制造裝置中，螺桿可在不進行移動的情況下源源不斷的為熔體提供推力，并在螺桿的末端推力達到穩定的最大值，螺桿轉速越大，提供的壓力也越大，從而實現壓力鑄造。同時，旋轉的螺桿還給熔體提供旋轉力，從而在結晶時不斷打斷先形核生長的晶體，實現晶粒細化。壓力鑄造可顯著提高錠坯的致密度，改善錠坯的韌性，晶粒細化也可顯著提高錠坯的塑性，因此利用該裝置制造的鋅錫合金桿坯的質量很高。隨著牽引的不斷進行，原料不斷加入，該裝置可實現高品質鋅錫合金桿坯的連續制備。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種鋅錫合金桿的連續制造裝置，包括：熔化爐，熔化爐設置有測溫裝置，熔化爐中貫通有中空爐膽，爐膽外周繞制有加熱線圈，爐膽中自外部插有調速推進螺桿，調速推進螺桿頭端連接有調速電機，所述調速推進螺桿上凸出排布朝向調速推進螺桿末端的螺旋，熔化爐上開有延伸至爐膽內的進料口，爐膽位于熔化爐上的出料端封蓋有中間開孔的密封墊，熔化爐出料端對應密封墊開孔設置有結晶器，結晶器兩端分別開有冷卻水的進水口和出水口，牽引機設置于結晶器后對應端牽引結晶后的桿坯。

進一步的，所述爐膽為圓柱形，爐膽在熔化爐中為立式、臥式的或者斜式。

進一步的，所述結晶器的冷卻水出水口位置高于進水口。

進一步的，所述爐膽外周繞制有加熱線圈為電阻絲或感應線圈。

進一步的，爐膽側壁及調速推進螺桿均由合金鋼或其他耐熱金屬制成。

進一步的，爐膽側壁及調速推進螺桿由耐熱合金鋼3Cr2W8V或合金鋼Cr12兩者中任一種制成。

基于上述裝置的一種鋅錫合金桿的連續制造方法，包括如下步驟:

步驟一、啟動裝置，首先將爐膽溫度加熱至250－600℃后啟動調速電機從而使調速推進螺桿緩慢旋轉，并同時打開結晶器的冷卻水；

步驟二、將事先配置好的成分合格的鋅錫合金原料從進料口緩慢加入到爐膽中；

步驟三、當原料加入到一定量時，將調速推進螺桿調至一定轉速，調節好結晶器的冷卻水量準備鑄造；

步驟四、啟動牽引機，以一定鑄造速度將鋅錫合金桿牽出；

步驟五、隨著鑄桿的連續牽出，原料不斷加入，實現鑄桿的連續生產。

進一步的，所述步驟二中鋅錫合金原料為熔融液體或者固體顆粒。

進一步的，所述步驟三中調速推進螺桿的旋轉方向為反螺旋角方向，轉速為10－500r/min。

進一步的，所述步驟四中的牽引機的牽引方式為拉-停-拉式或者拉-停-反推-拉式，牽引速度為10－200mm/min。