[發明專利]一種在線熔融碳纖維增強鋁鎂復合板鑄軋成型設備及方法

在審

• 申請號: 201811529124.3
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109365531A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 林金保;劉二強;常超;王婷婷;許鵬;吳一菲;鞏毅;武東旭
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21B1/46
• 分類號: B21B1/46;B21B1/38;B21B9/00;B21B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種在線熔融碳纖維增強鋁鎂復合板鑄軋成型設備，包括：軋機（1）、軋輥套筒（2）、在線加熱系統、氣體保護系統、原料架、皮板（3）、芯板（4）、碳纖維布（5），其特征在于：皮板（3）繞在軋輥套筒（2）上，皮板原料輥（6）位于軋機出板一側，目的是增加皮板（3）與軋輥套筒（2）的接觸長度，利用軋輥套筒（2）對皮板（3）預熱；所述在線加熱系統設置有加熱線圈、溫控系統、接觸式測溫計，加熱系統分別獨立對上下皮板（3）和芯板（4）進行加熱，并獨立控制溫度，使進入輥縫的皮板（3）和芯板（4）分別控制在目標溫度范圍內；皮板加熱線圈（7）套在軋輥套筒（2）和皮板（3）上，對軋輥套筒（2）和皮板（3）同時加熱，皮板測溫計（8）與皮板（3）接觸，位于皮板加熱線圈（7）和軋輥輥縫之間；所述芯板（4）置于軋機料臺（9）上，穿過外層密封機罩（10）和鑄軋區密封板（11）進入軋輥輥縫，芯板（4）上套有芯板加熱線圈（12），在芯板加熱線圈（12）和軋輥輥縫之間有與芯板（4）接觸的芯板測溫計（13）；所述氣體保護系統包括外層密封機罩（10）、鑄軋區密封板（11）和吹氣管（14），鑄軋區密封板（11）和上下兩個軋輥輥套（2）構成鑄軋密閉腔，由吹氣管（14）向鑄軋密閉腔內吹入惰性氣體對高溫碳纖維（5）進行保護，避免其氧化損傷；所述碳纖維布（5）位于皮板（3）和芯板（4）之間，通過與高溫皮板（3）的接觸，對碳纖維布（5）進行預熱；所述原料架設置于軋機機架上，用于放置上下兩個皮板原料輥（6）和兩個碳纖維布輥（15）。

2.根據權利要求1所述的一種在線熔融碳纖維增強鋁鎂復合板鑄軋成型設備，其特征是：所述的皮板（3）材質為鋁合金，所述的芯板（4）材質為鎂合金。

3.一種在線熔融碳纖維增強鋁鎂復合板鑄軋成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

①將皮板原料輥（6）和碳纖維布輥（15）分別置于軋機原料架上，將芯板（4）置于軋機料臺（9）上，按照由表及里為皮板（3）、碳纖維布（5）和芯板（4）的疊層次序一起穿過軋機輥縫；

②按工藝要求調整好輥縫間隙，即調整好上下兩個軋輥輥套（2）之間的縫隙尺寸；

③將芯板測溫計（13）安裝在芯板加熱線圈（12）和軋輥輥縫之間，使其與芯板（4）接觸測量芯板（4）的實時溫度，并將數據反饋給芯板溫控系統，以調整芯板加熱線圈（12）的功率；同理，安裝皮板溫度計（8）；

④安裝鑄軋區密封板（11），使其和上下兩個軋輥輥套（2）構成鑄軋密閉腔，由吹氣管（14）向鑄軋密閉腔內吹入惰性氣體形成保護氣氛；密閉外層機罩（10），構成雙層氣體保護，提高氣體保護效果；

⑤依次分別設定皮板和芯板的溫控系統的目標加熱溫度范圍，設定軋機輥速，設定保護氣體流量；

⑥依次開啟吹氣系統、軋機、加熱系統，開始碳纖維布增強鋁鎂復合板的鑄軋。

4.根據權利要求3所述的一種在線熔融碳纖維增強鋁鎂復合板鑄軋成型方法，其特征是：所述的皮板（3）為ZL301鋁合金，加熱溫度范圍為580℃～600℃，所述的芯板（4）為AZ91鎂合金，加熱溫度范圍為600℃～630℃，所述的碳纖維布（5）為T700碳纖維布。