鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝及設備的製作方法

2023-04-30 09:40:21

專利名稱：鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝及設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於層板狀金屬複合材料，技術領域主要涉及的是一種鑄造法製造金屬層狀複合 材料工藝及設備。
背景技術：
層板狀金屬複合材料是利用各種複合技術使兩種或兩種以上物理、化學、力學性能不同 的金屬材料進行分層組合使其在界面上實現牢固的冶金結合而製備成的各種雙層或多層梯度 層狀複合材料、層板狀複合材料和包覆型層狀複合材料，所製備的複合材料儘管各層金屬仍 然保持各自原有特性，但其物理、化學、力學性能比單一金屬材料優越得多，使材料的不同 部位具有不同的性能，從而克服不同金屬材料的各自缺點，發揮各自的優點，使材料具有特 殊的性能，以適用和滿足各種不同工況的使用要求。文獻《鑄造》雜誌(2005年第二期第103 一107頁)中報導了《雙金屬複合復層材料製備現狀及研究進展》，報導中共開了幾種雙金屬 復層材料製備技術，即軋制複合法、爆炸焊接複合法、噴射沉積複合法、鑄造複合法等複合 技術，其中軋制複合法是將金屬板的表面通過清理處理後裝配在一起，通過大壓下量的軋制 變形，使兩層金屬的待覆合表面發生塑性變形，使表面金屬層破裂，使清淨而活化的金屬層 從破裂的金屬表面露出，在強大壓力作用下，形成平面狀的冶金結合。在後續的低溫長時間 的擴散退火處理後，獲得理想的複合界面結構，形成穩固結合。但是由於軋制複合過程中沒 有充分的擴散和化學反應，因此複合界面的過度層結構在很大程度上並未完全實現，結合強 度仍然存在缺憾。該工藝且僅適用於製備金屬薄板產品的複合。爆炸複合法是藉助爆炸產生的高強化學能驅動複合板高速碰撞基板，碰撞點產生的瞬間 高壓在露出新鮮金屬表面上形成一薄層，具有塑性變形、熔化、擴散以及波形特徵的焊接過 渡區，從而實現強固結合的金屬焊接複合。爆炸複合法雖然可以適合製備單張面積較大、較 厚的複合板材或複合板坯、多層複合板的生產，但是爆炸複合法機械化程度低，勞動條件差， 且具有一定的危險性，製備雙金屬變形較大，不平整，生產成本高。噴射沉積複合法是將金屬液體通過惰性氣體的高壓氣流霧化成顆粒後噴射沉積到金屬基 體上，從而形成雙金屬複合材料，所製備的材料成分均勻組織細小，可以靈活的生產不同厚 度的複合產品，但是霧化噴射沉積過程較複雜，且複合層材料的緻密度差，生產成本高，設 備複雜，技術難度大，目前僅在有色金屬上有所應用，在黑色金屬上的應用較少。鑄造複合法是將兩種或兩種以上的金屬材料通過鑄造的方法使其複合成一體。該工藝與 上述各種複合工藝相比具有投資小，複合工藝簡單，生產成本低，適用範圍廣之特點。該文 獻中介紹了一種複合鋼的製造方法，即將被複合材料通過表面處理後，塗上一定量的防止氧 化作用的塗料並使之乾燥，然後將其放置在鑄型內，用底鑄法將複合金屬液澆注到型內，使 其包覆於被複合金屬材料。此方法對工藝參數的要求比較高，如果澆注金屬的溫度高，則被 複合材料的下部的熔損大，如果注入的速度過快或過慢將會增加界面上的夾渣，且每次只能 澆注一件產品，生產效率低。該工藝由於被複合材料不進行預熱，因而只能製備複合比大於 8.0以上的產品，文獻中同時還介紹了使用芯材的複合法，用以生產包覆層雙金屬複合材料。 但是由於芯材鑄造複合法仍然沒有解決界面問題，致使複合材料外層凝固時，氣體和雜質易 富集於界面，從而影響了產品質量，且工藝複雜，技術難度大，生產成本高，適用範圍窄， 僅適用於製備包覆層複合材料，而不適用於製備梯度層狀金屬複合材料、層板狀金屬複合材 料。發明內容本發明的目的在於針對目前已有技術的不足，提供一種工藝簡便，適用產品範圍廣， 生產設備簡單，產品性能好，成本低，投資小的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝及設備。解決其技術問題的設備方案是該設備有一設備底座，在設備底座的旁邊安裝有電渣爐 和電極把持器，在設備底座的上面安裝有鑄模或帶有進出水管的水冷結晶器，在鑄模或水冷 結晶器的外部安裝有電磁感應加熱器，在鑄模或水冷結晶器的上部或側面安裝有澆注漏鬥和 澆注流道槽，在鑄模或水冷結晶器的底部安裝有底板或底水箱，水冷結晶器和底水箱分別安 裝有進水管和出水管，在設備底座或鑄模或水冷結晶器上安裝有超聲波或機械振動裝置，被 複合材料安裝在底板或底水箱和工作檯上。在上述設備的外部還連接有真空罩，在真空罩上連接有惰性氣體罐，在惰性氣體罐與真 空罩的中間連接有充氣控制閥，真空罩通過管道與真空泵連接，在真空罩與真空泵中間連接 有控制閥。解決其技術問題採用的工藝技術方案是首先將一個鑄模或水冷結晶器獨立的或多個鑄 模或水冷結晶器的組合體呈方形、長方形、矩形、圓形等布置方式安裝在設備底座上，在鑄 模或水冷結晶器的外部安裝有電磁感應加熱器，將1個或多個被複合材料進行表面清潔處理 後，在其表面塗覆一層含有硼砂等鹼金屬氧化物、氯化物、融鹽所組成的防氧化塗料，經幹 燥後按照複合工藝要求固定在鑄模或水冷結晶器內所需複合尺寸的底部、側面或中間位置， 或將1個或多個被複合金屬材料在鑄模或水冷結晶器的中間根據需要而被間隔一定的尺寸布 置在鑄模或水冷結晶器內，將所需複合的金屬材料熔煉後倒入澆注包內，啟動安裝在鑄模或 水冷結晶器外部的電磁感應加熱器對鑄模或水冷結晶器內的被複合材料進行表面加熱，待加
熱到300—1200'C的溫度後，將熔化好的液態電渣倒入鑄模或水冷結晶器內，將非自耗電極 或自耗電極插入鑄模或水冷結晶器內，啟動電渣爐電源K，對所澆入的液態電渣進行加熱， 或將低熔點或自發熱保護渣放入鑄模內，使其在複合金屬液的高溫下熔化成液態，從而對復 合金屬進行保護，以防止複合金屬的氧化。將複合金屬液通過頂注式或底注式澆入鑄模或水 冷結晶器內，同時將電極向上逐步提升，啟動超聲波或機械振動處理設備對所澆入的金屬液 進行振動處理，以細化和改善結晶組織，金屬液澆注完畢後，電磁感應加熱器和電極繼續進 行加熱3—20分鐘後在停止加熱，以利於金屬液的流動補縮，當採用多模布置時，其澆注方 式可以採用澆注漏鬥通過多流流道槽以頂注式或底注式的方式進行分流澆注，也可以採用單 模逐個分別澆注，從而實現一個或多個複合體的複合，待金屬凝固後，打開鑄模或水冷結晶 器將複合好的產品取出後，按所需熱處理工藝進行熱處理，如需要製造多種不同成分的多層 層狀複合材料時，通過反覆重複上述工藝即可實現多種不同材料的多層層狀複合。通過改變 鑄模或水冷結晶器的形狀即可以製造成各種幾何形狀的平面梯度層狀複合材料和平面梯度多 層層狀複合材料，如破碎機複合錘頭、複合板錘等產品，層合狀複合材料，如鄂板、襯板、 各種雙金屬層狀複合板材和多層層合狀金屬複合板材、矩形複合材料，包覆形輥軸類複合材 料和包覆形管材複合材料等各種形式的層狀金屬複合材料和產品。在複合過程中啟動真空泵對安裝在真空保護罩內的複合設備進行抽真空，使設備處在真 空狀態下工作；或者在設備抽真空後打開閥門，向真空保護罩內的設備充入惰性氣體，使其 在低壓惰性氣體保護狀態下或真空狀態下進行澆注複合生產，重複上述工藝，即可製造出上 述各種金屬層狀複合材料。水冷結晶器內的熔渣為一元或多元物質所組成的渣系，其物質為CaF2 、 A1A、 CaO、 Ti02 、 MnO、 Si02、 RE、 RexOy、 Na2B 407、 Na20、 SiCa、 K20、 Al等，低熔點或自發熱保護渣由CaO、 Si02、 A1A等的氧化物和Na2C03、 CaF2、 NaCl、 NaF等鹼金屬或鹼土金屬或氟化物等及一定劑 量的鋁粉、矽鈣粉發熱劑和硝酸鉀、氧化鈉等氧化劑等組成，複合材料材質為各種使用工況 的各種材質的黑色金屬與各種材質的黑色金屬間的複合，各種材質的黑色金屬與各種材質的 有色金屬間的複合，各種材質的有色金屬與各種材質的有色金屬間的複合及各種材質的黑色 金屬、各種材質的有色金屬與各種材質的硬質合金、鋼結硬質合金和陶瓷、金屬陶瓷間的復 合。被複合材料表面防氧化塗料的成分為Na2B 407,Na2 0、 Si02、 A1203、、 K2 0、 B203、 CaO、等。有益效果上述方案中，使用該發明生產金屬層狀複合材料時，生產效率高，工藝簡單 易於操作，電耗低，生產成本低，設備簡單投資小，適合於批量生產；複合層金屬材料的純 淨度高，結晶組織優良，無成分偏析，複合產品至下而上順序凝固，有利於金屬的補縮，簡 化了複合材料生產工序，實現了複合過程中各種工藝參數的動態調整，所生產的產品質量易 於控制，可以根據不同的使用要求自由的選擇不同材質的複合材料和不同性能的被複合材料 進行複合，且被複合層材料和複合層材料的選擇範圍寬，複合層界面易於控制，複合層界面 質量好，可以實現良好的冶金結合，可以製造各種使用工礦要求的各種層狀複合結構的層狀 複合材料和產品。


圖1為本發明第一實施例的結構圖。 圖2為本發明第二實施例的結構圖。 圖3為本發明第三實施例的結構圖。 圖4為本發明第四實施例的結構圖。 圖5為本發明第五實施例的結構圖。 圖6為本發明第六實施例的結構圖。 圖7為本發明第七實施例的結構圖。 圖8為本發明第八實施例的結構圖。 圖9為本發明第九實施例的結構圖。 圖10為本發明第十實施例的結構圖。
具體實施方式
實施例l:在圖1中，該設備有一設備底座15，在設備底座15的旁邊安裝有電渣爐1， 在電渣爐1的上面安裝有電極把持器3，在電極把持器3的上面安裝有電極2，在設備底座 15的上面安裝有底水箱13，在底水箱13的任一側面的底部安裝有進水管16，在底水箱13 的任一側面的上部安裝有出水管14，在底水箱13的上面安裝有水冷結晶器8，在水冷結晶器 8的任一側面的底部安裝有進水管10，在水冷結晶器8的任一側面的上部安裝有出水管11， 在水冷結晶器8的外面安裝有電磁感應加熱器6，被複合金屬材料9通過底水箱13的中心固 定在設備底座15上面，在設備底座15上安裝有超聲波或機械振動設備22，在電極把持器3 和底水箱13上連接有電源K。工作開始時，將需要複合的金屬材料9進行表面處理後，在其表面塗覆一層防氧化的塗 料，乾燥後安裝在水冷結晶器8的中心，穿過底水箱13的中心孔固定在設備底座15上。將 所需複合的金屬熔化後倒入鋼包4，打開水冷結晶器8的進出水管10和11和底水箱13的進 出水管16和14，啟動安裝在水冷結晶器8外部的電磁感應加熱器6對被複合的金屬材料9 進行加熱，待加熱到300—1200'C的溫度後，將熔化好的液態電渣7倒入水冷結晶器8內，
將非自耗電極或自耗電極2插入水冷結晶器8內，啟動電渣爐電源K，對所澆入的液態電渣7 進行加熱，將複合金屬液5澆入水冷結晶器8內，同時將電極2通過電極把持器3向上逐步 提升，啟動超聲波或機械振動處理設備22對所澆入的金屬液進行振動處理，以細化和改善結 晶組織，金屬液5澆注完畢後，電磁感應加熱器6和電極2繼續進行加熱3—20分鐘後在停 止加熱，以利於金屬液的流動補縮，待覆合金屬12凝固後，即可以製造成平面梯度複合材料。 打開水冷結晶器8將複合好的產品取出後，送入熱處理爐內，按所需熱處理工藝進行熱處理。實施例2:在圖2中，與圖1的不同點為被複合材料9固定在底水箱15的上面，安裝在 結晶器8的側面，重複實施例1的複合工藝即可以複合成雙金屬複合板等複合材料和產品。 其它過程及設備與實施例l同，略。實施例3:在圖3中，與圖2的不同點為被複合材料9固定在底水箱15的上面，安裝在 結晶器8的中間，電極把持器3上連接有電極2和電極18，工作開始後，將電極2和電極18 分別插入到結晶器內的被複合材料9的兩邊進行電渣加熱，重複實施例1的複合工藝即可以 複合成含有金屬複合材料17和9和12的多層層合狀金屬複合材料。其它過程及設備與實施 例1同，略。實施例4:在圖4中，與圖3的不同點為被複合材料9和被複合材料21分別間隔一定的 距離後固定在底水箱15的上面，安裝在結晶器8的中心，並在結晶器8的兩邊分別按複合材 料要求留有所需尺寸的間隔，電極把持器3上連接有電極2和電極18和電極19,工作開始 後，將電極2、電極18和電極19分別插入到安裝在結晶器內的被複合材料9和被複合材料 21的間隔中和其餘結晶器內壁的間隔中進行電渣加熱，重複實施例1的複合工藝即可以複合 成含有金屬複合材料17和9和12和20的多層層合狀金屬複合材料。其它過程及設備與實施 例1同，略。實施例5:在圖5中，與圖2的不同點為將施例2中的板或塊狀被複合材料9改成空心 狀的管材23，並將其固定在結晶器的中心，重複實施例1的複合工藝過程，即可製備出雙金 屬複合管材，反覆重複實施例1的複合工藝過程，即可以製備出多層層狀金屬複合管材。其 它過程及設備與實施例1同，略。實施例6:在圖6中，與圖4的不同點為將施例4中的被複合材料9和21分別安裝在結 晶器的兩邊，在其中間澆注金屬複合液20，重複實施例4的工藝過程，即可製備出在其中將 含有複合金屬材料的多層層合狀的複合材料。其它過程及設備與實施例4同，略。實施例7:在圖7中，與上述各實施例的不同點為將上述各實施例的單一鑄模複合改成 多個鑄模的組合共同複合，即將兩個或多個水冷結晶器或鑄模8的組合體根據澆注工藝要求
呈方形、長方形、矩形、圓形等布置方式安裝在設備底座15上，在水冷結晶器或鑄模8的組 合體的中間安裝有澆注流道槽支撐體26，在澆注流道槽支撐體26的上面安裝有多流流道槽 25，在多流流道槽25的上面安裝有澆注漏鬥24，在澆注漏鬥24的上面安裝有中間澆注鋼包 23，在水冷結晶器或鑄模8組合體的外部可以共同或分別安裝電磁感應加熱器6，將所需復 合的金屬熔化後倒入中間澆注鋼包23內，將複合金屬液5通過澆注漏鬥24進入多流流道槽 25進行分流澆注澆入水冷結晶器或鑄模8內，重複實施例1的複合工藝即可以一次製造出多 個複合材料和複合產品。其它過程及設備與實施例1和實施例2同，略。實施例8:在圖8中，與上述各實施例的不同點為將上述各實施例中的水冷結晶器8改 成用耐火材料製造的鑄模26，將底水箱15改成用耐火材料製造的底板27,在鑄模26的上面 安裝有澆注漏鬥25，將鑄模26和底板27安裝在設備底座15的上面，工作開始時將由Ca0、 Si02、 A1A等的氧化物和Na2C03、 CaF2、 NaCl、 NaF等鹼金屬或鹼土金屬或氟化物等及一定劑 量的鋁粉、矽鈣粉發熱劑和硝酸鉀、氧化鈉等氧化劑等組成的低熔點或自發熱保護渣28放入 鑄模26內，啟動安裝在鑄模26外部的電磁感應加熱器6對被複合的金屬材料9進行加熱， 待加熱到300—120(TC的溫度後，將鋼水包4內的複合金屬液5倒入澆注漏鬥25內，通過澆 注漏鬥25將複合金屬液5澆入鑄模26，低熔點或自發熱保護渣28在複合金屬液5的高溫下 熔化成液態，從而對複合金屬12進行保護，以防止複合金屬的氧化。澆注完畢後，電磁感應 加熱器6繼續進行加熱3—20分鐘後在停止加熱，以利於金屬液的流動補縮，待覆合金屬12 凝固後，即可以製造成各種形式的層狀複合材料。實施例9:在9中，與施圖8的不同點為將被複合材料9放在鑄模26的中間，將澆注漏 鬥25安裝在澆注流道槽29上，澆注流道槽29安裝在鑄模26兩側的底部，複合金屬液5通 過澆注漏鬥25和澆注流道槽29由鑄模26兩側的底部澆入到鑄模26內，重複實施例8的復 合工藝即可以製造各種層狀複合材料和產品。其它過程及設備與實施例8同，略。實施例10:在圖10中，與上述各實施圖的不同點為在設備外部連接有密封箱31，在 密封箱31上通過管道28和控制閥門29與惰性氣體罐30連接，通過控制閥29控制其向密封 箱31內充入惰性氣體的流量，密封箱31通過管道34和控制閥門32與真空泵33連接，從而 對密封箱31內進行抽真空。工作時，首先啟動真空泵33對設備進行抽真空，這時設備處在真空狀態下工作；或者 在設備抽真空後打開閥門29，向設備內充入惰性氣體，使其在低壓惰性氣體保護狀態下或真 空狀態下進行生產，以減少有害氣體進入設備內，防止複合金屬液5和被複合材料9的氧化， 提高複合界面質量和產品質量。其它工藝過程和設備與實施例1、 2、 8、 9同，略。
權利要求
1、一種鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝，其特徵是首先將一個鑄模或水冷結晶器獨立的或多個鑄模或水冷結晶器的組合體呈方形、長方形、矩形、圓形等布置方式安裝在設備底座上，在設備底座的旁邊安裝有電渣爐，在鑄模或水冷結晶器的外部安裝有電磁感應加熱器，將1個或多個被複合材料進行表面清潔處理後，在其表面塗覆一層含有硼砂等鹼金屬氧化物、氯化物、融鹽所組成的防氧化塗料，經乾燥後按照複合工藝要求固定在鑄模或水冷結晶器內所需複合尺寸的底部、側面或中間位置，或將1個或多個被複合金屬材料在鑄模或水冷結晶器內根據需要而被間隔一定的尺寸布置在鑄模或水冷結晶器內，將所需複合的金屬材料熔煉後倒入澆注包內，啟動安裝在鑄模或水冷結晶器外部的電磁感應加熱器對鑄模或水冷結晶器內的被複合材料進行表面加熱，待加熱到300-1200℃的溫度後，將熔化好的液態電渣倒入鑄模或水冷結晶器內，將非自耗電極或自耗電極插入鑄模或水冷結晶器內，啟動電渣爐電源K，對所澆入的液態電渣進行加熱，將複合金屬液通過頂注式或底注式澆入鑄模或水冷結晶器內，同時將電極向上逐步提升，啟動超聲波或機械振動處理設備對所澆入的金屬液進行振動處理，以細化和改善結晶組織，金屬液澆注完畢後，電磁感應加熱器和電極繼續進行加熱3-20分鐘後在停止加熱，以利於金屬液的流動補縮，當採用多模布置時，其澆注方式可以採用澆注漏鬥通過多流流道槽以頂注式或底注式的方式進行分流澆注，也可以採用單模逐個分別澆注，從而實現一個或多個複合體的複合，如需要製造多種不同成分的多層層狀複合材料時，通過反覆重複上述工藝即可實現多種不同材料的多層層狀複合。通過改變鑄模或水冷結晶器的形狀即可以製造成各種幾何形狀的平面梯度層狀複合材料和平面梯度多層層狀複合材料，如破碎機複合錘頭、複合板錘等產品，層合狀複合材料，如鄂板、襯板、各種雙金屬層狀複合板材和多層層合狀金屬複合板材、矩形複合材料，包覆形輥軸類複合材料和包覆形空心管材複合材料。
2、 一種鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝，其特徵是在複合過程中啟動真空泵對安裝 在真空保護罩內的複合設備進行抽真空，使設備處在真空狀態下工作；或者在設備抽真空後 打開閥門，向真空保護罩內的設備充入惰性氣體，使其在低壓惰性氣體保護狀態下或真空狀 態下進行澆注複合生產，重複上述工藝，即可製造出上述各種金屬層狀複合材料。
3、 根據權利要求1所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝，其特徵是將由CaO、 Si02、 Al必等的氧化物和Na2C03、 CaF2、 NaCl、 NaF等鹼金屬或鹼土金屬或氟化物等及一定劑量的的 鋁粉、矽鈣粉發熱劑和硝酸鉀、氧化鈉等氧化劑等組成的低熔點或自發熱保護渣28放入鑄模 26內，啟動安裝在鑄模26外部的電磁感應加熱器6對被複合的金屬材料9進行加熱，待加 熱到300—1200。C的溫度後，將鋼水包4內的複合金屬液5倒入澆注漏鬥25內，通過澆注漏 鬥25將複合金屬液5澆入鑄模26，低熔點或自發熱保護渣28在複合金屬液5的高溫下熔化 成液態，從而對複合金屬12進行保護，以防止複合金屬的氧化，澆注完畢後，電磁感應加熱 器6繼續進行加熱3—20分鐘後在停止加熱，以利於金屬液的流動補縮，待覆合金屬12凝固 後，即可以製造成各種形式的層狀複合材料。
4、 根據權利要求1所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝，其特徵是水冷結晶器的 外部不安裝感應加熱器，直接採用液態金屬電渣澆注工藝製造金屬層狀複合材料，重複上述 工藝即可製造出各種金屬層狀複合材料和多層層狀複合材料和產品。
5、 根據權利要求1所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝，其特徵是複合材料材質 為各種使用工況的各種材質的黑色金屬與各種材質的黑色金屬間的複合，各種材質的黑色金 屬與各種材質的有色金屬間的複合，各種材質的有色金屬與各種材質的有色金屬間的複合及 各種材質的黑色金屬、各種材質的有色金屬與各種材質的硬質合金、鋼結硬質合金和陶瓷、 金屬陶瓷、金屬間化合物間的複合。
6、 根據權利要求l所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝，其特徵是水冷結晶器內的熔渣為一元或多元物質所組成的渣系，其物質為CaF2、 A1203、 CaO、 Ti02 、 MnO、 Si02、 RE、 RexOy、 Na2B 407、 Na20、 SiCa、 K20、 Al等，被複合材料表面防氧化塗料的成分為Na2B A、 Na2 0、 Si02、 A1203,、 K20、 B203'CaO、等。
7、 一種實現鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝的設備，其特徵是該設備有一設備底座， 在設備底座的旁邊安裝有電渣爐和電極把持器，在設備底座的上面安裝有鑄模或帶有進出水 管的水冷結晶器，在鑄模或水冷結晶器的外部安裝有電磁感應加熱器，在鑄模或水冷結晶器 的上部或側面安裝有澆注漏鬥和澆注流道槽，在鑄模或水冷結晶器的底部安裝有底板或底水 箱，水冷結晶器和底水箱分別安裝有進水管和出水管，在設備底座或鑄模或水冷結晶器上安 裝有超聲波或機械振動裝置，被複合材料安裝在底板或底水箱和設備底座上；在上述設備的 外部還連接有真空罩，在真空罩上連接有惰性氣體罐，在惰性氣體罐與真空罩的中間連接有 充氣控制閥，真空罩通過管道與真空泵連接，在真空罩與真空泵中間連接有控制閥。
8、 根據權利要求7所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝的設備，其特徵是在電極 把持器上安裝有自耗或非自耗電極，電源K連接在電極把持器和底水箱上，在澆注漏鬥的下 面連接有澆注流道槽，在澆注流道槽上連接有多流流道槽，鑄模或帶有進出水管的水冷結晶 器即可以是矩形、方形、長方形和圓形等幾何形狀，其結構即可以是整體結構，亦可以是雙 開合哈複式結構。
9、 根據權利要求8所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝的設備，其特徵是水冷結 晶器是由3塊一20塊或更多塊的水冷箱體組成，在每個水冷箱上均連接有進水管和出水管， 在每個水冷箱之間用耐火材料或耐高溫絕緣材料進行隔開，水冷箱體的結構為弧形、長方形、 方形等各種幾何形狀，採用水冷箱體所組成的模型為圓形、方形、矩形、長方形、半圓形、 橢圓形和異型等各種所需的形狀。
10、 根據權利要求7所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝的設備，其特徵是模具 材料即可以由耐高溫的耐火材料製作，也可以採用水冷導磁體材料或石墨材料製作。
11、 根據權利要求7所述的鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝的設備，其特徵是電磁 感應加熱器的感應電源為工頻感應電源、中頻感應電源或高頻感應電源。
全文摘要
本發明公開了一種鑄造法製造金屬層狀複合材料工藝及設備，通過安裝在鑄模或水冷結晶器外部的電磁感應加熱器對被複合材料進行加熱到300-1200℃後，將熔化好的液態電渣倒入鑄模或水冷結晶器內，將電極插入對其進行加熱，金屬液通過頂注式或底注式澆入鑄模或水冷結晶器內，澆注完畢後，感應加熱器和電極繼續進行加熱3-20分鐘後在停止加熱，即可以製造成各種幾何形狀的平面梯度層狀複合材料、層合狀複合材料和包覆形複合材料。使用該發明，簡化了複合材料生產工序，實現了複合過程中各種工藝參數的動態調整，複合層界面易於控制，可以實現良好的冶金結合，且複合層材料的選擇範圍寬，生產效率高，工藝簡單，成本低。
文檔編號B22D19/16GK101125362SQ200710133220
公開日2008年2月20日 申請日期2007年10月11日 優先權日2007年10月11日
發明者剛 丁, 丁家偉 申請人:丁家偉;丁 剛