[發明專利]超塑成型非晶疊層復合棒材的制備裝置及制備方法

有效

• 申請號: 201710941551.1
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107486480B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王宇;楊強;白培康;黨驚知;趙占勇;李曉峰;李忠華
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04
• 代理公司: 太原倍智知識產權代理事務所(普通合伙) 14111
• 代理人: 駱洋

1.一種制備超塑成型非晶疊層復合棒材的方法，其特征在于，該制備方法采用的制備裝置包括超聲波真空箱（1），超聲波真空箱（1）內設有超聲波發生器（5）、U型座（2）和傳送機構，U型座（2）上安裝有機械抓手，機械抓手包括設于U型座（2）左側板上的左頂桿（3）和設于U型座（2）右側板上的右頂桿（4），左頂桿（3）和右頂桿（4）相對設置且二者之間的距離可調；超聲波發生器（5）置于左、右頂桿（3、4）的正上方，傳送機構緊鄰左、右頂桿（3、4）的后方安置，傳送機構包括前、后設置的兩個滾筒（6），兩個滾筒（6）上設有傳送皮帶（7），兩個滾筒（6）中至少有一個為主動滾筒；

該制備方法具體包括如下步驟：

1）選取箔帶材料，金屬箔帶選取強度高、密度小、焊接性能好的材料，非晶箔帶選取超塑性好的非晶合金箔帶；

2）剪裁金屬箔帶和非晶箔帶的尺寸，尺寸大小依據柱狀基板的側向展開面積而定；

3）對柱狀基板進行超聲波清洗，除去其表面的雜質和氧化物，然后將柱狀基板卡置在機械抓手內，柱狀基板和機械抓手位于同一軸線上，柱狀基板的兩端端面中心處設有與左、右頂桿端部配合的凹槽，左、右頂桿的端部分別頂置在柱狀基板的兩端的凹槽內，且柱狀基板能夠相對左、右頂桿自由轉動，柱狀基板與超聲波發生器之間形成固結接口；

4）對金屬箔帶表面進行去膜處理，首先使用5-10﹪的堿性水溶液進行超聲清洗3-6min，再用280-400﹟的砂紙打磨至出現金屬本身固有的光澤，最后對金屬箔帶用丙酮清洗干凈即可；對非晶箔帶用220～400﹟的砂紙打磨，然后清水清洗后吹干即可；

5）采用熱分析儀對非晶箔帶的玻璃轉變點T_g和晶化溫度T_x進行測試，然后結合非晶箔帶的T-T-T曲線圖，避開鼻尖時間區域，以確定防晶化的最佳溫度為420℃～430℃，然后以該溫度對步驟4）中經過處理的非晶箔帶進行恒溫加熱處理；

6）將真空箱內的柱狀基板快速加熱至140℃～180℃，然后按照“金屬箔帶—非晶箔帶”的順序依次交替著將箔帶通過傳送機構輸送到固結接口處，設置超聲波發生器的參數：超聲波成形施加的正壓力為1700-1800N、超聲波振幅為14-16μm、超聲波發生器行進速度為28-32 mm/s，然后使柱狀基板和超聲波發生器發生異步輥扎，讓箔帶與柱狀基板之間在界面結合處實現互相咬合，最終層層固結形成疊層復合棒材。

2.根據權利要求1所述的制備超塑成型非晶疊層復合棒材的方法，其特征在于：步驟1）中所述的金屬箔帶為鋁合金箔帶、鐵合金箔帶，所述的非晶箔帶為Zr基箔帶、Cu基箔帶、Fe基箔帶。