[發明專利]復合錠的鑄造方法

在審

• 申請號: 201611105077.0
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108145100A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 曲立輝
• 申請（專利權）人: 青島小米星電子科技有限公司
• 主分類號: B22D11/00
• 分類號: B22D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及用于鑄造復合金屬錠的方法和設備，該復合金屬錠包括至少兩個由一種或多種合金分別形成的層，該方法包括：提供由第一合金構成的長條形固體的基材和第二合金的熔體；提供鑄造結晶器，該基材和鑄造結晶器可彼此相對移動，其中該鑄造結晶器包括給鑄造結晶器供應熔融的第二合金的熔體供應端和帶有用于將熔融的第二合金向下澆鑄到基材上的至少一個出口的輸出端，在使鑄造結晶器和基材連續彼此相對移動時，通過鑄造結晶器的至少一個出口在這樣的溫度將熔融的第二合金向下澆鑄到基材上表面，在該溫度，在重熔區的基準點開始，該基材局部至少部分重熔并且至少部分與熔融的第二合金混合而形成合金液池，在重熔后，熔融的合金液池連續冷卻并在遠離基準點的位置凝固并接合該基材，從而在從鑄造結晶器離開之前形成復合錠。

技術領域

本發明涉及用于鑄造復合金屬錠的方法和設備，該復合金屬錠包括至少兩個分別由一種或多種合金形成的層。

背景技術

多年來，金屬錠、尤其是鋁錠一直是利用半連鑄工藝來制造，該工藝被稱為直冷鑄造或電磁鑄造。在該工藝中，熔融金屬被注入無底結晶器的頂部中，并且在金屬排出時直接將冷卻介質施加到金屬的固化表面。這樣的系統常被用來制造用于制造軋制產品如鋁合金板材的大方錠。由至少兩層不同合金構成的復合錠的市場十分廣闊。這樣的鑄錠被用于經軋制來制造用于各種不同用途的包覆板，例如釬焊板、航空器用板、汽車包覆板和期望表面性能不同于芯材性能的其它用途。

獲得這種包覆板的傳統做法是將由不同合金構成的板坯熱軋接合，從而例如通過焊接將兩者結合，隨后連軋制成最終產品，這樣做的缺點是，板坯之間的界面通常在冶金學層面上是不潔凈的并且層和層的相互接合可能有問題。

發明內容

本發明的目的是制造由至少兩層構成的復合金屬錠。

本發明的進一步目的是制造由至少兩層構成的復合金屬錠，所述復合金屬錠在接合的層之間具有改善的冶金接合狀況。

本發明通過提供一種復合金屬錠的鑄造方法來滿足這些和其它的目的以及其它優點，該復合金屬錠包括至少兩個分別由一種或多種合金形成的層，該方法包括以下步驟：

(a)提供由第一合金構成的長條形固體的基材和第二合金的熔體；

(b)提供鑄造結晶器，該基材和該鑄造結晶器能彼此相對運動，其中該鑄造結晶器包括給該鑄造結晶器供應熔融的第二合金的熔體供應端和帶有用于將熔融的第二合金向下澆鑄到基材上的至少一個出口的輸出端；

(c)在使鑄造結晶器和基材連續彼此相對運動時，在這樣的溫度通過鑄造結晶器的該至少一個出口將熔融的第二合金向下澆鑄到基材上表面，在該溫度，從重熔區的基準點開始，該基材局部至少部分重熔并且至少部分與熔融的第二合金混合而形成合金液池，并且在重熔后，熔融的合金液池連續冷卻并在遠離基準點的位置凝固并接合基材，從而在從鑄造結晶器離開前形成復合錠。

本發明的一個重要特點是，在使鑄造結晶器和基材連續彼此相對移動時，熔融的第二合金接觸由第一合金構成的基材的上表面，熔融的第二合金的溫度高到足以保證基材局部變熱到基材在局部范圍至少部分重熔，由此一來，來自該基材的熔融材料或漿狀金屬擴散到熔融的第二合金中或與熔融的第二合金混合。

因為基材僅在薄表面層中重熔，所以總存在于鋁表面上的鋁氧化皮被破壞，甚至可能完全消失。這允許當在鑄造結晶器和基材連續彼此相對移動的情況下熔融合金連續冷卻凝固時，基材和熔融的第二合金緊密接觸而形成強力接合，產生了復合錠。因為只是基材的薄表面層被熔化，其厚度一般不到約2毫米，在最佳的例子中厚度為約40微米至60微米，所以被吸收入第二合金中的合金元素量小，不必造成任何嚴重的冶金學問題。如果合適，第二合金的成分可被調整以接納重熔的基材并使凝固在基材上的包覆層的最終成分為預定的目標成分。