專利名稱：水平連續(xù)鑄造鋁合金桿,以及用于制造該桿的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，以及用于制造該桿的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，通過鑄造來制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。具體地，將熔融鋁合金鑄成具有圓柱、方柱或空心柱形式的拉長鑄錠。下面將說明該制造方法。
首先，將鋁合金的原料填充到熔爐/保持爐內(nèi)以制造熔融的鋁合金。然后，使用熔融金屬處理裝置從該熔融鋁合金除去氧化鋁和氫氣。隨后，將處理過的熔融鋁合金提供給水平連續(xù)鑄造裝置，以從而制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。接下來，將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿切成預(yù)定長度，并進(jìn)行后續(xù)處理(機加工和熱處理)。參見例如JP-A SHO 63-104751和JP-A SHO62-89551。
特別地，使用具有柄杓的澆鑄裝置或使用耐熱斜槽，將熔融鋁合金從該熔爐/保持爐轉(zhuǎn)移到熔融金屬處理裝置。
捆扎被切割、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，然后使用起重機或叉車進(jìn)行運送。
但是，鑄錠(連續(xù)鑄造鋁合金桿)會在其表面上形成不均勻微結(jié)構(gòu)，通常為反偏析層。由于在使用連續(xù)鑄造鋁合金桿作為原料進(jìn)行塑性加工期間這種不均勻的微結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致破裂等，因此生產(chǎn)連續(xù)鑄造鋁合金桿的生產(chǎn)過程需要包括用于通過切削除去不均勻微結(jié)構(gòu)部分的去皮加工。
因此，通常，將所得到的連續(xù)鑄造鋁合金桿提供給去皮裝置以便去除其相應(yīng)的鑄造表面部分(也為稱為“表皮”)。
此外，在非破壞性檢查過程中對其鑄造表面部分(表皮部分)被去除的連續(xù)鑄造鋁合金桿進(jìn)行質(zhì)量檢查，這種檢查包括由操作員進(jìn)行的目視檢查或使用渦電流執(zhí)行的表面檢查，和使用超聲波或X射線執(zhí)行的內(nèi)部檢查(參照例如“Ultrasonic Technology Handbook”，The Nikkan KogyoShimbun，Ltd.，30 December 1985，pp.721-737)。
通常，在制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿時，已分批地執(zhí)行上述過程。例如，該制造包括周期性地提供原材料，捆扎以便運輸以及解除捆扎狀態(tài)。結(jié)果是不能在較長的一段時間內(nèi)高效地制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
執(zhí)行從頭至尾(through)的、連續(xù)的過程必須解決這些問題，即如何在較長的一段時間內(nèi)以一致的方式連續(xù)提供鋁合金，和如何在過程之間平順地運送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
因此，僅僅互連裝置會難以執(zhí)行從頭至尾的連續(xù)的過程。
但是，通常，由于沒有將連續(xù)鑄造鋁合金桿連續(xù)提供給去皮(peel)裝置，因此該去皮處理難以高生產(chǎn)率地除去鑄造表面部分。
由于生產(chǎn)過程和檢查過程分別進(jìn)行它們各自的分批過程，因此相鄰過程之間的協(xié)作不夠，并且檢查結(jié)果反饋到生產(chǎn)過程包含時間延遲。結(jié)果，無法連續(xù)地生產(chǎn)質(zhì)量一致的連續(xù)鑄造鋁合金桿。
考慮到上述情況，本發(fā)明的一個目的是，提供一種用于制造水平連續(xù)制造的鋁合金桿的方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備能夠在較長的一段時間內(nèi)高效地連續(xù)制造被水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，本發(fā)明的目的還在于，提供一種由所述方法和設(shè)備制造的水平連續(xù)鑄造的鋁合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的方法，該方法包括熔化用于鋁合金的原材料以提供熔融鋁合金的熔化步驟；用于從該熔化步驟得到的熔融鋁合金中除去氧化鋁和氫氣的熔融金屬處理步驟；將從該熔化金屬處理步驟得到的熔融鋁合金鑄造成水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的水平連續(xù)鑄造步驟；將該在水平連續(xù)鑄造步驟內(nèi)鑄造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿切割為標(biāo)準(zhǔn)長度的切割步驟；輸送該被切割的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的輸送步驟；矯直該被輸送的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的彎曲的第一矯直步驟；剝?nèi)ピ摻?jīng)矯直的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表皮部分的去皮步驟；檢查其鑄造表面部分被剝?nèi)サ乃竭B續(xù)鑄造鋁合金桿的表面和內(nèi)部部分的非破壞性檢查步驟；將根據(jù)該非破壞性檢查步驟的結(jié)果判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿分撿的分撿步驟；以及將該被判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿打包的打包步驟，所有步驟連續(xù)執(zhí)行。
在該方法中，在熔化步驟和水平連續(xù)鑄造步驟之間測量的熔融金屬的平均溫度下降率設(shè)定為15％或更低。
在任一所述方法中，在熔化步驟內(nèi)，從熔爐/保持爐排放到熔融金屬處理步驟是通過滴落排放方法實現(xiàn)的，在該方法中將被排放的熔融金屬的表面高于被排放的熔融金屬的表面，或者通過平齊供給排放方法實現(xiàn)，在該方法中將被排放的熔融金屬的表面與排放的熔融金屬的表面連續(xù)地連接。
在任一所述方法中，熔化步驟與熔融金屬處理步驟相關(guān)聯(lián)地使用多個并行設(shè)置的熔爐/保持爐。
在任一所述方法中，在切割步驟內(nèi)，可以重新啟動該水平連續(xù)鑄造步驟內(nèi)的至少一條鑄造線。
第一所述方法在該切割步驟和非破壞性檢查步驟之間還包括對該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿進(jìn)行熱處理的熱處理步驟。
第一所述方法在該輸送步驟和第一矯直步驟之間還包括排列步驟，該排列步驟通過一種組合沿橫向輸送所述桿和沿縱向輸送所述桿的輸送方法排列水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
在第一所述方法中，所述非破壞性檢查步驟包括第一非破壞性檢查步驟和第二非破壞性檢查步驟，所述第一非破壞性檢查步驟用于表面檢查以根據(jù)該第一非破壞性檢查步驟的結(jié)果控制所述去皮步驟的切削條件，所述第二非破壞性檢查步驟用于內(nèi)部檢查以根據(jù)所述第二非破壞性檢查步驟的結(jié)果控制所述連續(xù)鑄造步驟的鑄造條件。
在上面所述的方法中，所述第一非破壞性檢查步驟是用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用渦電流檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的渦電流檢查方法，用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的圖像處理檢查方法和用于目視地檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的目視檢查方法，該第二非破壞性檢查步驟是用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用X射線檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的X射線檢查方法，和用于使用超聲波檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的超聲波檢查方法。
在第八所述方法中，所述非破壞性檢查步驟結(jié)合內(nèi)部檢查和表面檢查，該內(nèi)部檢查是使用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用X射線檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的X射線檢查方法，和用于使用超聲波檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的超聲波檢查方法，而所述表面檢查是使用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用渦電流檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的渦電流檢查方法，用于通過處理水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面的圖像來檢查該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的圖像處理檢查方法和用于目視地檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的目視檢查方法。
在第一所述方法中，所述非破壞性檢查步驟包括用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面部分的第一非破壞性檢查步驟和用于檢查該合金桿的內(nèi)部部分的第二非破壞性檢查步驟，所述第一非破壞性檢查步驟包括使該合金桿通過探頭的環(huán)繞渦電流探傷步驟，和在該合金桿的縱向上旋轉(zhuǎn)探頭的旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟，所述方法還包括控制步驟，該控制步驟包括將在環(huán)繞渦電流探傷步驟和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟檢測的缺陷數(shù)量與檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)相比較，以獲得缺陷分布組，將每個缺陷分布組內(nèi)的缺陷數(shù)量與分組判定標(biāo)準(zhǔn)相比較以獲得超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組，并根據(jù)超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組控制熔融金屬處理步驟的熔融金屬處理條件、水平連續(xù)鑄造步驟的鑄造條件以及切割步驟的切割條件。
在第一所述方法中，所述非破壞性檢查步驟包括用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面部分的第一非破壞性檢查步驟和用于檢查所述桿的內(nèi)部部分的第二非破壞性檢查步驟，所述第一非破壞性檢查步驟包括使該合金桿通過探頭的環(huán)繞渦電流探傷步驟，和在該合金桿的縱向上旋轉(zhuǎn)探頭的旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟，所述方法還包括控制步驟，該控制步驟將在環(huán)繞渦電流探傷步驟和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟檢測的缺陷數(shù)量與檢測數(shù)判定標(biāo)準(zhǔn)相比較，以獲得缺陷分布組，將每個缺陷分布組內(nèi)的缺陷數(shù)量與分組判定標(biāo)準(zhǔn)相比較以獲得超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組，并根據(jù)超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組控制在第一澆鑄步驟的矯直條件。
第六所述方法還包括在熱處理步驟之前的用于將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿打捆的打捆步驟，和在該熱處理步驟之后將被捆綁的合金桿解捆綁的解捆綁步驟。
第一所述方法還包括在熱處理步驟之前將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿打捆的打捆步驟。
在剛剛所述方法中，將所述水平連續(xù)鑄造鋁合金桿堆疊在一起，同時只在所述合金桿的相對端部支承所述合金桿。
在第一所述方法中，所述輸送步驟具有用于臨時保持該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的保持功能。
在剛剛所述方法中，該保持功能使得可橫向輸送該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
在第一所述和第十六所述方法中，該輸送步驟使用平板輸送機(slatconveyor)。
用于任一所述方法的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的設(shè)備。
利用任一所述方法或剛剛所述的設(shè)備制造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
所制造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的直徑為20mm-100mm。
所制造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的硅含量按質(zhì)量計算為7％-14％，鐵含量按質(zhì)量計算為0.1％-0.5％、銅含量按質(zhì)量計算為1.0％-9.0％、錳含量按質(zhì)量計算為0％-0.5％，而鎂含量按質(zhì)量計算為0.1％-1.0％。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)想的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的方法和設(shè)備，可高效地制造其鑄造表面部分被有效地去除并且具有非常好和一致的品質(zhì)的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
本發(fā)明的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的機械性能非常好，并且耐磨性提高。


圖1是詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的設(shè)備的流程圖的一部分。
圖2是詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的設(shè)備的流程圖的剩余部分。
圖3是示出熔爐/保持爐的一個示例的說明性視圖。
圖4是示出熔爐/保持爐的另一個示例的說明性視圖。
圖5是示出熔融金屬處理裝置的一個示例的說明性視圖，圖5(a)為該裝置的縱向剖視圖，而圖5(b)是儲存部的俯視圖，其中蓋子被除去。
圖6是示出水平連續(xù)鑄造裝置的示例說明性視圖。
圖7是示出切割(斷)機構(gòu)的示例的說明性視圖，圖7(a)為該切割結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，而7(b)為該切割機構(gòu)的俯視圖。
圖8是示出用于該切割機構(gòu)等的輸送引導(dǎo)機構(gòu)的示例的說明性視圖，圖8(a)為該機構(gòu)的正視圖，而圖8(b)為該機構(gòu)的側(cè)視圖。
圖9是示出重新啟動機構(gòu)的示例的說明性視圖，圖9(a)為該機構(gòu)的側(cè)視圖，圖9(b)為該機構(gòu)的俯視圖，而圖9(c)是該機構(gòu)的放大的側(cè)視圖。
圖10是示出輸送裝置的示例的說明性視圖。
圖11是示出用于該輸送機構(gòu)的輸送滾輪的示例的說明性視圖，圖11(a)為該滾輪的正視圖，而圖11(b)為該滾輪的局部放大側(cè)視圖。
圖12是示出打捆(binding)裝置的示例的說明性視圖。
圖13是示出打捆裝置的示例的說明性視圖。
圖14是示出打捆裝置的示例的說明性視圖。
圖15是示出第一矯直機的示例的說明性視圖，圖15(a)為該矯直機的俯視圖，而圖15(b)是該矯直機的側(cè)視圖。
圖16是示出去皮裝置的示例的說明性視圖，圖16(a)為該裝置的透視圖，其中省略了切削刃驅(qū)動機構(gòu)，圖16(b)是該裝置的支承滾輪的側(cè)視圖。
圖17是示出使用超聲波脈沖反射技術(shù)的法向柱法的說明性視圖。
圖18是示出超聲波檢查法的一個示例的說明性視圖。
圖19是示出超聲波檢查法的另一個示例的說明性視圖。
圖20是示出超聲波檢查法的另一個示例的說明性視圖。
圖21是示出超聲波檢查法的另一個示例的說明性視圖。
圖22是打包裝置的傳送機械手的側(cè)視圖。
圖23是詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的設(shè)備的流程圖的一部分。
圖24是示出構(gòu)成圖23中所示的第一非破壞性的檢查裝置的渦電流探傷裝置的示例的框圖。
圖25是示出用作環(huán)繞(encircling)探頭的圖24的探頭的說明性視圖。
圖26(a)和26(b)是示出用作旋轉(zhuǎn)探頭的圖24的探頭的說明性視圖。
圖27是示出使用圖23中所示的環(huán)繞渦電流探傷裝置和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置檢測到的缺陷組的說明性視圖。
具體實施例方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖1和圖2示出詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的設(shè)備的流程圖。在圖1和圖2中，參考標(biāo)號101表示熔化鋁合金的原料以便生產(chǎn)熔融的鋁合金的熔爐/保持爐(熔化步驟)。參考標(biāo)號201表示從自熔爐/保持爐101得到的熔融鋁合金中除去氧化鋁和氫氣的熔融金屬處理裝置(熔融金屬處理步驟)。參考標(biāo)號301表示水平連續(xù)鑄造裝置(水平連續(xù)鑄造步驟)，該裝置將由熔融金屬處理裝置201接收到的熔融鋁合金鑄造成水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
參考標(biāo)號401表示部分構(gòu)成切割裝置(切割步驟)的切割機構(gòu)，該切割結(jié)構(gòu)將由水平連續(xù)鑄造裝置301鑄造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿切割成標(biāo)準(zhǔn)長度。參考標(biāo)號451表示部分構(gòu)成切割裝置(切割步驟)的重新啟動機構(gòu)，該機構(gòu)重新啟動已由于發(fā)生問題而停止鑄造的水平連續(xù)鑄造裝置301的一條或多條鑄造線，而不影響其它鑄造線。參考標(biāo)號501表示輸送裝置(輸送步驟)，其將已被切割結(jié)構(gòu)401切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿輸送給下一個步驟的打捆裝置601。參考標(biāo)號601表示打捆裝置(打捆步驟)，其包括堆疊機構(gòu)602和打捆機構(gòu)651。該堆疊機構(gòu)602以預(yù)定的形式堆疊已從該輸送裝置501輸送給該堆疊機構(gòu)的預(yù)定數(shù)量的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。打捆機構(gòu)651捆綁已由堆疊機構(gòu)602堆疊的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，并將其傳送給下一個步驟的熱處理裝置701。
熱處理裝置(熱處理步驟)701熱處理該已捆綁成一束并從打捆裝置601輸送給該熱處理裝置的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，以便使該鋁合金桿的鑄造微結(jié)構(gòu)均勻并調(diào)整其硬度。參考標(biāo)號801表示解捆綁(unbinding)裝置(解捆綁步驟)，該裝置松開已捆綁成捆并從熱處理裝置701輸送到該解捆綁裝置的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，以便可單獨處理水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。參考標(biāo)號901表示排列裝置(排列步驟)，該裝置將以被解捆綁裝置801松開的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿沿其縱向排列成一排。參考標(biāo)號1001表示第一矯直機(矯直步驟)，該矯直機使已從排列裝置901輸送到該矯直機的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿內(nèi)的任何彎曲變直，以便通過在下一個步驟內(nèi)利用去皮裝置1101從該被矯直的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿除去表皮部分(也被稱為“表皮”的鑄造表面部分)而得到具有預(yù)定直徑的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
該去皮裝置(去皮步驟)1101從其彎曲部分已被第一矯直機1001矯直的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿除去表皮部分。參考標(biāo)號1201表示碎屑(chip-breaking)機(碎屑步驟)，在切屑返回熔爐/保持爐101之前，該碎屑器連續(xù)地破碎在利用去皮裝置1101從該連續(xù)鑄造的鋁合金桿除去表皮部分的過程內(nèi)產(chǎn)生的切屑。參考標(biāo)號1301表示第二矯直機(矯直步驟)，該矯直機使其表皮部分已被去皮裝置1101除去的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿內(nèi)的任何彎曲變直，以便允許下一個步驟的非破壞性的檢查裝置1401精確地檢查已去皮的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿內(nèi)部。
所述非破壞性檢查裝置1401(非破壞性檢查步驟)檢查其彎曲已由第二矯直機1301矯直的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿以發(fā)現(xiàn)不可接受的缺陷。所述檢查裝置包括第一非破壞性檢查裝置1410(第一非破壞性檢查步驟)和用作第二非破壞性檢查裝置的超聲波探傷裝置1450(第二非破壞性檢查步驟)，所述第一非破壞性檢查裝置用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面部分的缺陷，所述超聲波探傷裝置用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部部分內(nèi)的缺陷。所述第一非破壞性檢查裝置1410(第一非破壞性檢查步驟)包括環(huán)繞渦電流探傷裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430。
參考標(biāo)號1501表示分撿裝置(分撿步驟)，其包括第一分撿裝置1510(第一分撿步驟)，第二分撿裝置1520(第二分撿步驟)和第三分撿裝置1530(第三分撿步驟)，該第一分撿裝置用于將已在環(huán)繞渦電流探傷裝置1420的檢查中判定為合格品的連續(xù)鑄造鋁合金桿傳送給下一個步驟的旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430，以及將已在環(huán)繞渦電流探傷裝置1420的檢查中判定為次品的連續(xù)鑄造鋁合金桿傳送到第一存放場1610，所述第二分撿裝置用于將已在旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430的檢查內(nèi)判定為合格品的連續(xù)鑄造鋁合金桿傳送給下一個步驟的超聲波探傷裝置1450，以及將已在旋轉(zhuǎn)渦電流缺陷探傷裝置1430的檢查內(nèi)判定為次品的連續(xù)鑄造鋁合金桿傳送到第二存放場1620，所述第三分撿裝置用于將已在超聲波探傷裝置1450的檢查內(nèi)判定為合格品的連續(xù)鑄造鋁合金桿傳送給下一個步驟的打包裝置1701，以及將已在超聲波探傷裝置1450的檢查內(nèi)判定為次品的連續(xù)鑄造鋁合金桿傳送到第三存放場1630。
參考標(biāo)號1601表示存放場(存放步驟)，其包括第一存放場1610，第二存放場1620和第三存放場1630，所述第一存放場1610用于存放已被判定為次品并且從第一分撿裝置1510接收到的連續(xù)鑄造鋁合金桿，所述第二存放場1620用于存放已被判定為次品并且從第二分撿裝置1520接收到的連續(xù)鑄造鋁合金桿，所述第三存放場1630用于存放已被判定為次品并且從第三分撿裝置1530接收到的連續(xù)鑄造鋁合金桿。存放場1601存放例如將在破碎之后將返回熔爐/保持爐101的連續(xù)鑄造鋁合金桿。打包裝置(打包步驟)1701將預(yù)定數(shù)量的已進(jìn)行熱處理且除去表皮部分并且在非破壞性檢查中判定為合格品的連續(xù)鑄造鋁合金桿打包成預(yù)定的形狀。
參考標(biāo)號2001表示切削控制裝置，該裝置根據(jù)第一非破壞性檢查裝置1410內(nèi)的環(huán)繞渦電流探傷裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430的檢查結(jié)果，控制去皮裝置1101的切削條件。參考標(biāo)號2101表示鑄造控制裝置，該裝置根據(jù)用作第二非破壞性檢查裝置的超聲波探傷裝置1450的檢查結(jié)果，控制連續(xù)鑄造裝置301的鑄造條件。
圖3和圖4是示出熔爐/保持爐101的示例的說明性視圖。圖3和圖4是垂直剖視圖。在圖3和圖4中，參考標(biāo)號101表示熔爐/保持爐，圍繞支承軸(未示出)旋轉(zhuǎn)以從而通過放出口102將熔融鋁合金1排放(tap)到熔融金屬處理裝置201的斜槽202或202A。圖3中所示熔爐/保持爐101使用滴落出鋼方法(機構(gòu))，其中將熔融合金排放到熔融金屬處理裝置201(排放到具有防止溢流壁202a的斜槽202)，從而待排放的熔融合金的表面的液面高于熔融金屬處理裝置201(斜槽202)內(nèi)的已排放的熔融合金的表面。圖4中所示的熔爐/保持爐101使用平齊供給排放方法(機構(gòu))，其中將熔融合金排放到熔融金屬處理裝置201(斜槽202A)，使得待排放的熔融合金的表面的液面與熔融金屬處理裝置201(斜槽202A)內(nèi)的已排放的熔融合金的表面連續(xù)連接。
圖5(a)和圖5(b)是示出熔融金屬處理裝置201的示例的說明性視圖。圖5(a)是垂直剖視圖，圖5(b)是無蓋的存儲部的俯視圖。在圖5內(nèi)，熔融金屬處理裝置201包括存儲部203和用于覆蓋該存儲部203的蓋子204。存儲部203在儲液部分203a內(nèi)容納從斜槽202或202A提供給熔融金屬進(jìn)口203a的熔融鋁合金1，并允許通過放出口203c將處理過的熔融鋁合金1從儲液部分203a排放到水平連續(xù)鑄造裝置301。如圖5(a)所示，存儲部203具有熔渣去除開口203d，在熔融鋁合金1已被處理同時蓋子204蓋上時，從該開口除去渣面。蓋子204具有開口204a。在存儲部203被蓋子204覆蓋時，攪拌件210通過開口204a插入存儲部203或從存儲部203抽出。攪拌件210旋轉(zhuǎn)攪拌存儲部203內(nèi)的熔融鋁合金1，同時從存儲部203的底部排出生產(chǎn)氣體(惰性氣體例如氬氣)。
在本發(fā)明內(nèi)，當(dāng)特定的熔爐/保持爐101處于提供熔融鋁合金1的過程中時，將鋁合金的原料填充到另一個熔爐/保持爐101，并且進(jìn)行所需的組分和溫度調(diào)整以便對下面的熔融鋁合金1供給做準(zhǔn)備。當(dāng)目前處于提供熔融鋁合金1的過程中的熔爐/保持爐101內(nèi)包含的熔融鋁合金1的量降低到預(yù)定水平或更低，則從當(dāng)前起作用的熔爐/保持爐101轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)備供給的另一個熔爐/保持爐101。熔爐/保持爐101的交替操作使得可向熔融金屬處理裝置201連續(xù)提供熔融鋁合金1，從而可連續(xù)鑄造相同類型的連續(xù)鑄造的鋁合金桿。重要的一點在于，在操作轉(zhuǎn)換時，在將熔融鋁合金1提供給連續(xù)鑄造裝置301上不會出現(xiàn)不連續(xù)。
如圖3所示，本發(fā)明可通過滴落排放方法實現(xiàn)排放控制，其中熔爐/保持爐101的放出口102高于已排放到斜槽202內(nèi)的熔融合金的表面，并且熔爐/保持爐101傾斜以將熔融鋁合金1供給到斜槽202內(nèi)。此時，提供到斜槽202內(nèi)的熔融鋁合金1被攪動，并且與空氣相接觸，從而形成氧化鋁。但是，可在熔融金屬處理裝置201內(nèi)除去氧化鋁。應(yīng)指出，在完成供給熔融鋁合金1時，傾斜的熔爐/保持爐101返回其初始位置。在提供熔融鋁合金1的過程中，斜槽202內(nèi)的熔融鋁合金1的表面與熔爐/保持爐101內(nèi)的熔融合金的表面脫離連接。
因此，熔爐/保持爐101的傾斜狀態(tài)與斜槽202內(nèi)的熔融鋁合金1的液面(高度)無關(guān)。在熔爐/保持爐101交替工作的情況下，在操作切換時，多個熔爐/保持爐101連接到斜槽202以便排放(合金)。但是，在滴落排放方法內(nèi)，由于斜槽202內(nèi)的熔融鋁合金1的液面與熔爐/保持爐101內(nèi)的熔融鋁合金1的表面不連接，因此，已完成熔融鋁合金1的供給的熔爐/保持爐101可返回其初始位置，并可傾斜下一個熔爐/保持爐101。
結(jié)果，通?？梢种圃谇袚Q熔爐/保持爐101時會導(dǎo)致的熔融合金的液面的波動。由于這樣抑制了熔融合金的液面的波動，所以可抑制在向水平連續(xù)鑄造裝置301提供熔融鋁合金1上發(fā)生不連續(xù)。通過使用滴落排放方法，在結(jié)束供給時，熔爐/保持爐101可傾斜很大程度以便減小其中剩余的熔融鋁合金1的量，從而提高效率。使用滴落排放方法可防止熔融鋁合金1溢出或泄漏到熔融金屬處理裝置201的外部(超過防止溢流壁202a)，而不必使用專門的防止泄漏或溢流機構(gòu)(構(gòu)件)。
下面，圖4中所示的平齊供給排放方法(排放控制)為，熔爐/保持爐101內(nèi)的熔融鋁合金1的表面(液面)與斜槽202A內(nèi)排放的熔融金屬的表面(液面)連續(xù)地連接。因此，在切換熔爐/保持爐101時，相關(guān)聯(lián)的傾斜運動會導(dǎo)致熔融金屬液面的波動。但是，由于提供給斜槽202A的熔融鋁合金1沒有被攪動，所以與滴落排放方法相比，形成的氧化鋁的量較小。
根據(jù)熔爐/保持爐101的數(shù)量、與熔爐/保持爐101的切換相關(guān)聯(lián)的工作性能以及熔融金屬處理裝置201的處理能力，來選擇滴落控制方法。優(yōu)選地，設(shè)置監(jiān)控相機和監(jiān)控器以便監(jiān)控多個熔爐/保持爐101的各個放出口102的情況，并且在監(jiān)控供給的同時執(zhí)行提供熔融鋁合金1的操作。
熔融金屬處理裝置201可以是傳統(tǒng)的裝置(其存儲部不具有熔渣去除開口的熔融金屬處理裝置)。但是，由于在較長的一段時間內(nèi)連續(xù)供給熔融鋁合金1，所以設(shè)置圖5中所示的熔渣去除開口203d是優(yōu)選的。在傳統(tǒng)熔融金屬處理裝置的情況下，當(dāng)除去熔渣時，停止提供用于熔融金屬處理的惰性氣體，然后打開蓋子以便除去熔渣。因此，工作效率差。但是，由于熔融金屬處理裝置201具有熔渣去除開口203d，因此不需要移開蓋子204就可除去熔渣。從而，可安全地執(zhí)行熔渣去除工作。
接下來，熔爐/保持爐101的放出口102經(jīng)由斜槽202或202A連接到熔融金屬處理裝置201的熔融金屬進(jìn)口203a。必要時，熔融金屬處理裝置201的放出口203c經(jīng)由斜槽連接到水平連續(xù)鑄造裝置301的熔融金屬進(jìn)口。重要的一點是抑制將提供給熔融金屬處理裝置201的熔融鋁合金1的溫度波動，以及抑制將提供給水平連續(xù)鑄造裝置301的熔融鋁合金1的溫度波動。溫度波動會導(dǎo)致不充分的熔融金屬處理，并且會使對熔爐/保持爐101的溫度控制變復(fù)雜。但是，抑制與熔爐/保持爐101的切換相關(guān)聯(lián)的溫度波動可抑制將提供給熔融金屬處理裝置201以及提供給水平連續(xù)鑄造裝置301的熔融鋁合金1的溫度波動。
優(yōu)選地，在熔融鋁合金1經(jīng)由熔融金屬處理裝置201從熔爐/保持爐101流到水平連續(xù)鑄造裝置301期間，抑制熔融鋁合金1的溫度波動。例如，平均溫度(℃)的降低率優(yōu)選地抑制為15％或更小(更優(yōu)選地，12％或更小)。
獲得這樣的降低率可抑制將從對應(yīng)的熔爐/保持爐101提供給水平連續(xù)鑄造裝置301的熔融鋁合金1內(nèi)的溫度變化。由于溫度下降較小，因此熔爐/保持爐101內(nèi)的溫度保持較低。即，熔爐/保持爐101內(nèi)的溫度不需要保持不必要地高。因此，可以降低保持熔融鋁合金1所需要的能量。對于特定的鋁合金，即需要使熔融鋁合金1具有高溫以進(jìn)行鑄造，可容易地使待提供的熔融鋁合金1滿足該溫度需求。
優(yōu)選地，為了降低在從熔爐/保持爐1流到水平連續(xù)鑄造裝置301期間的熔融鋁合金1的溫度下降，在斜槽202或202A的外側(cè)上設(shè)置絕熱器，并且在斜槽202或202A上設(shè)置可打開的蓋子，從而可防止熱量從斜槽202或202A向上釋放。優(yōu)選地，斜槽202或202A以縮短熔融金屬處理裝置201與多個熔爐/保持爐101之間的距離的方式設(shè)置，或者設(shè)置成使得熔融金屬處理裝置201與多個熔爐/保持爐101之間的距離基本上相等，或者設(shè)置成使得該距離不會導(dǎo)致溫度波動，以便抑制將從多個對應(yīng)的熔爐/保持爐101提供給熔融技術(shù)處理裝置201的熔融鋁合金1內(nèi)的溫度變化。通過這樣抑制溫度變化，熔爐/保持爐101在對其內(nèi)部溫度的影響上的情況相同。因此，在熔爐/保持爐101內(nèi)可建立共同的溫度控制條件。結(jié)果，有助于溫度控制，并且可抑制與熔爐/保持爐101的切換相關(guān)聯(lián)的溫度波動。由于抑制了溫度波動，所以可抑制在將熔融鋁合金1提供給水平連續(xù)鑄造裝置301時發(fā)生不連續(xù)。從而，可一致地制造質(zhì)量一致的連續(xù)鑄造桿。
圖6是示出水平連續(xù)鑄造裝置301的示例的說明性視圖。圖6是垂直剖視圖。在圖6中，參考標(biāo)號302表示容納熔融鋁合金1的澆口盤(tundish)，在澆口盤302的側(cè)壁中形成有開口302a。參考標(biāo)號303表示耐熔的盤狀件，其以圍繞開口302a的方式連接在澆口盤302的外側(cè)上。在該耐熔的盤狀件303內(nèi)形成與開口302a連通的熔融金屬供給口303a。參考標(biāo)號304表示管形鑄模，它這樣連接在耐熔的盤狀件303上，以使其軸線基本水平的延伸。鑄模304包括供氣通路304a，潤滑劑供給通路304b以及冷卻水供給通路304c，該供氣通路用于通過耐熔的盤狀件303和鑄模304之間的交接部向鑄模304和熔融鋁合金1之間的周向交接部提供氣體，該潤滑劑供給通路用于向鑄模304和水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2之間的周向交接部提供潤滑劑，該冷卻水供給通路用于在該鑄模的出口向該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的圓周提供冷卻水。
耐熔的盤狀件303夾在澆口盤302和鑄模304之間，該澆口盤和鑄模通過機械夾緊裝置例如螺釘、彈簧或帶扣，或利用動力機構(gòu)例如電動機或空氣氣缸連接在一起。這種結(jié)構(gòu)可減小鑄造停止的發(fā)生，所述鑄造停止會導(dǎo)致熔融金屬泄漏，從而易于實現(xiàn)長期連續(xù)的操作?？諝鈿飧椎奶卣鳛榻Y(jié)構(gòu)簡單、安裝成本低、固定時間短以及可提供一致的壓縮力。
下面，將說明水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的鑄造。通過耐熔的盤狀件303的熔融金屬供給口303a向鑄模304提供從熔融金屬處理裝置201供給澆口盤302的熔融鋁合金1，并且在鑄模304的出口強行冷卻該熔融鋁合金1，以得到水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2，其中所述鑄模的軸線保持基本上水平。
為了監(jiān)控水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的鑄造情況，安裝一監(jiān)控室。在水平連續(xù)鑄造裝置301的上方安裝監(jiān)控相機，并且可在該監(jiān)控室內(nèi)監(jiān)控由該監(jiān)控相機捕捉到的鑄造情況的圖像。在存在大量鑄造線的情況下，監(jiān)控相機可監(jiān)控所有鑄造線的鑄造情況。具體地，當(dāng)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的鑄造表面強烈地出現(xiàn)皺折時，鑄造變得不穩(wěn)定，并且會擾亂連續(xù)操作。因此，監(jiān)控鑄造情況可預(yù)防性地調(diào)整工作條件，從而防止出現(xiàn)這種問題。優(yōu)選地，為了防止在鑄造期間產(chǎn)生的蒸汽干擾對鑄造表面的監(jiān)控，在觀察區(qū)域內(nèi)安裝排風(fēng)機以便可緊密/近距離地監(jiān)控鑄造表面?？捎脗鹘y(tǒng)的水平連續(xù)鑄造裝置來代替水平連續(xù)鑄造裝置301。
下面將說明澆口盤302內(nèi)容納的熔融鋁合金1的成分。優(yōu)選地，熔融鋁合金1包含按質(zhì)量計算7％-14％的硅(優(yōu)選地，按質(zhì)量計算8％-13％，尤其優(yōu)選地按質(zhì)量計算12％-13％)。優(yōu)選地，熔融鋁合金1還包括按質(zhì)量計算0.1％-0.5％的鐵、按質(zhì)量計算1.0％-9.0％的銅、按質(zhì)量計算0％-0.5％的錳和按質(zhì)量計算0.1％-1.0％的鎂。具體地，包含按質(zhì)量計算7％-14％的硅的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2是優(yōu)選地，理由如下由于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2內(nèi)包含的鋁和硅形成精細(xì)的層狀結(jié)構(gòu)，因此可提供非常好的機械特性，并且堅硬的硅可提高抗磨性。
水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2在合金成分上的組成百分比可用例如JIS H1305內(nèi)所述的光電光度測量式的發(fā)射光譜分析器(例如，ShimazuCorporation的產(chǎn)品PDA-5500)確定。
圖7(a)和7(b)是示出切割結(jié)構(gòu)401的示例的說明性視圖。圖7(a)是側(cè)視圖，而圖7(b)是俯視圖。在圖7內(nèi)，參考標(biāo)號305表示導(dǎo)輥。導(dǎo)輥305設(shè)置在鑄模304的出口附近，并且支承和引導(dǎo)多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。參考標(biāo)號306表示設(shè)置在導(dǎo)輥305的下游(在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2移動的方向上，下文與此相同)并與其相鄰的壓緊輥機構(gòu)，該壓緊輥機構(gòu)在上部軋輥和下部軋輥之間夾緊多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2，并且被驅(qū)動裝置(未示出)驅(qū)動，以便以與鑄模304的鑄造速度相同的速度抽出并運送多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。
參考標(biāo)號402表示同步夾緊機構(gòu)，該機構(gòu)設(shè)置在壓緊輥機構(gòu)306的下游并與其相鄰，利用液力機構(gòu)壓緊和釋放多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。參考標(biāo)號403表示設(shè)置在同步夾緊機構(gòu)402之下的驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)適于沿該多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2向上游(與水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2移動的方向相反；下文也是這樣)驅(qū)動同步夾緊機構(gòu)402，并且允許同步夾緊機構(gòu)402自由運動。參考標(biāo)號404表示設(shè)置在同步夾緊機構(gòu)402的下游的支承輥，該支承輥的位置不會阻礙同步夾緊機構(gòu)402運動，并且支承多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。
參考標(biāo)號405表示設(shè)置在支承輥404的下游的活動底部，該底部沿水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行往復(fù)運動。參考標(biāo)號406A和406B表示設(shè)置在該活動底部405上的導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌設(shè)置成垂直于該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行并且相距預(yù)定的間隔。參考標(biāo)號407A和407B表示電機。電機407A在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行的橫向外部區(qū)域設(shè)置在活動底部405上，并且與導(dǎo)軌406A相關(guān)聯(lián)。電機407B在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行的橫向外部區(qū)域設(shè)置在活動底部405上，并且與導(dǎo)軌406B相關(guān)聯(lián)。參考標(biāo)號408A和408B表示切割機，該切割機分別由電機407A和407B驅(qū)動，并且每個均切割一半的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行。
參考標(biāo)號409表示活動底部夾緊機構(gòu)，該機構(gòu)設(shè)置在活動底部405上，并且利用液力機構(gòu)壓緊和釋放水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行。參考標(biāo)號410表示設(shè)置在活動底部405下方的驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)適于沿水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行向上游驅(qū)動活動底部405，并且允許活動底部夾緊機構(gòu)409自由運動。參考標(biāo)號411表示長度檢測器，該檢測器位于活動底部405的下游，并且檢測將被切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的長度。
下面，將說明多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的切割。首先，由導(dǎo)輥305支承和引導(dǎo)從各個鑄模304中出來的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行，然后使用壓緊輥機構(gòu)306水平夾緊該鋁合金桿，并通過驅(qū)動機構(gòu)(未示出)的驅(qū)動力以與鑄造速度相同的速度傳送該鋁合金桿。這樣傳送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行被同步夾緊機構(gòu)402壓緊。同時，驅(qū)動機構(gòu)403允許同步夾緊機構(gòu)402自由運動。因此，隨著水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行被傳送，同步夾緊機構(gòu)402移動。
在上述操作期間，驅(qū)動機構(gòu)410使活動底部405向上游(朝壓緊輥機構(gòu)306)移動，并且然后在達(dá)到預(yù)定位置時停止。驅(qū)動機構(gòu)410進(jìn)入備用狀態(tài)，在該狀態(tài)下該驅(qū)動機構(gòu)可相對于活動底板405自由移動。只要水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行的前端被傳送到緊靠長度檢測器411，活動底部夾緊機構(gòu)409就夾緊水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行，并且切割機408A和408B工作。由于活動底部405與所述水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行一起移動，因此垂直于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的傳送方向切割該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。
此時，切割機408A和408B分別在平行導(dǎo)軌406A和406B上移動，并且每個切割機在從該多行水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的橫向外部區(qū)域朝橫向內(nèi)部區(qū)域移動的同時，切割該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行的(行數(shù)的)一半。如圖7所示，這樣切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿行的前端呈現(xiàn)階梯狀。但是，下一個切割操作使其切割機408A與對應(yīng)的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿行的前端之間的長度和切割機408B與對應(yīng)的多水平連續(xù)鑄造鋁合金桿行的前端之間的長度相等。在切割完成時，切割機408A和408B返回其初始位置。此時，釋放活動底部夾緊機構(gòu)409，驅(qū)動機構(gòu)410使活動底部409向上游移動，并且然后在到達(dá)預(yù)定位置時停止，驅(qū)動機構(gòu)410進(jìn)入備用狀態(tài)，在該狀態(tài)下該驅(qū)動機構(gòu)可自由移動。
同時，就在活動底部夾緊機構(gòu)409夾緊水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行之后，同步夾緊機構(gòu)402釋放該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行。驅(qū)動機構(gòu)403使該同步夾緊機構(gòu)向上游移動，并且然后在到達(dá)預(yù)定位置時停止，驅(qū)動機構(gòu)403進(jìn)入備用狀態(tài)，在該狀態(tài)下該驅(qū)動機構(gòu)可自由移動。在切割機408A和408B完成切割水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行之后，就在活動底部夾緊機構(gòu)409釋放水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行之前，處于備用狀態(tài)的同步夾緊機構(gòu)402夾緊水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行，并且與水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行一起移動。
應(yīng)指出，當(dāng)切割機408A和408B的鋸狀刀刃的進(jìn)給是步進(jìn)式進(jìn)給(以使在不切割期間的進(jìn)給速率較高，該進(jìn)給速率包括在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2之間進(jìn)給的進(jìn)給速率)時，可縮短一個切割周期的切割時間。因此，將步進(jìn)式進(jìn)給應(yīng)用于切割機408A和408B的鋸狀刀刃的進(jìn)給可提高鑄造速度，也可以提高難以切割的材料的鑄造速度。
如上所述，本發(fā)明的實施例提供了這樣一種從頭至尾的連續(xù)的過程，即該過程用于鑄造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2并將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2切割成標(biāo)準(zhǔn)長度以生產(chǎn)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。因此，可在較長的一段時間內(nèi)高效率地連續(xù)制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
圖8(a)和8(b)是示出例如用于切割結(jié)構(gòu)401的輸送引導(dǎo)裝置的示例的說明性視圖。圖8(a)是正視圖，而圖8(b)是側(cè)視圖。在圖8內(nèi)，參考標(biāo)號421表示輸送引導(dǎo)裝置，其包括多個用于在往復(fù)運動的同時輸送和引導(dǎo)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的輸送導(dǎo)輥422，用于可旋轉(zhuǎn)地支承該多個輸送導(dǎo)輥422的支承軸423和用于支承該支承軸423的一對支架424。每個支架424均配置成其上部前端部分向后傾斜以形成斜面424a，而其上部后端部分向前傾斜以形成斜面424b。
如上所述，斜面424a和424b分別設(shè)置在各支架424的上部前端部分和上部后端部分上。因此，當(dāng)如前面所述，輸送引導(dǎo)機構(gòu)421與同步夾緊機構(gòu)402和活動底部夾緊機構(gòu)409的往復(fù)運動成聯(lián)鎖關(guān)系地在該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的縱向上往復(fù)運動時，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2與支架424的偶然碰撞不會導(dǎo)致水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2彎曲或水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2脫離其路線的問題。因此，可減少由例如水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的彎曲而導(dǎo)致的中止的發(fā)生，從而可在較長的一段時間內(nèi)實現(xiàn)一致的、連續(xù)的運行。
圖9(a)、圖9(b)和圖9(c)是示出重新啟動機構(gòu)451的示例的說明性視圖。圖9(a)是側(cè)視圖，圖9(b)是俯視圖，而圖9(c)是放大的側(cè)視圖。重新啟動機構(gòu)451設(shè)置在圖7中所示的壓緊輥機構(gòu)306的位置處。但是，壓緊輥機構(gòu)306可設(shè)置在重新啟動機構(gòu)451之后。在圖9中，參考標(biāo)號452表示一框架?？蚣?52以彼此相對的方式設(shè)置在導(dǎo)輥305的下游以及水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行的相對側(cè)上。參考標(biāo)號453A和453B表示相距一定間隔并且垂直于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行在框架452之間延伸的導(dǎo)軌。參考標(biāo)號454表示垂直于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行且平行于導(dǎo)軌453A和453B在框架452之間延伸的螺紋桿，同時在該螺紋桿和導(dǎo)軌453A和453B之間建立預(yù)定的間隔。
參考標(biāo)號455表示驅(qū)動電機，該驅(qū)動電機安裝在一個框架452上，并且使螺紋桿454沿正常方向或相反方向旋轉(zhuǎn)。參考標(biāo)號456表示一基座，該基座與螺紋桿454螺紋接合，并且可隨著螺紋桿454旋轉(zhuǎn)而沿垂直于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行的導(dǎo)軌453A和453B移動。參考標(biāo)號457表示安裝在基座456的上部部分上的支架。參考標(biāo)號458表示一臂，該臂的一端部(近端或上端部)可旋轉(zhuǎn)地安裝在支架457上，該臂延伸成與水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2共同限定一平面，并使其另一端位于低于近端并且在近端下游的平面內(nèi)。參考標(biāo)號459表示其中間部分旋轉(zhuǎn)的安裝在支架457上的圓筒，桿459a的遠(yuǎn)端可旋轉(zhuǎn)地連接在臂458的遠(yuǎn)端部分上。
參考標(biāo)號460表示連接到臂458的遠(yuǎn)端的進(jìn)料輥，該進(jìn)料輥的外圓周貼靠水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的外圓周以便向下游提供水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。參考標(biāo)號461表示安裝在基座456上的驅(qū)動電機，該電機驅(qū)動外圓周貼靠水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的外圓周的進(jìn)料輥460，并且可在從零到至少為該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的鑄造速度(輸送速度)的范圍內(nèi)自由調(diào)整進(jìn)料輥460的進(jìn)給速度。參考標(biāo)號462表示支承該進(jìn)料輥460擠壓的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的支承輥。
下面，將說明重新啟動機構(gòu)451的操作。在穩(wěn)定狀態(tài)下，如上所述，以鑄造速度(輸送速度)依次輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2，并且將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2切割成預(yù)定長度。當(dāng)(一個或一個以上的)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的一部分發(fā)生問題，或者必須替換鑄模304時，例如會使同步夾緊機構(gòu)402和/或活動底座夾緊機構(gòu)409釋放有問題的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。然后，移除水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。然后對有關(guān)鑄模304進(jìn)行檢查、調(diào)整，并且在必要時用新的鑄模代替。然后，在鑄模304內(nèi)設(shè)定啟動代用桿(dummy rod)。接下來，操作驅(qū)動電機455以使螺紋桿454旋轉(zhuǎn)以便將基座456移動到代用桿的位置并使進(jìn)料輥460位于代用桿上方。隨后，汽缸459伸長以增大臂458的俯角，從而以預(yù)定的壓力將進(jìn)料輥460壓在代用桿上，并將代用桿夾在進(jìn)料輥460和支承輥462之間。
然后，開始鑄造，并且同時利用驅(qū)動電機461使進(jìn)料輥460旋轉(zhuǎn)從而在輸送方向上輸送代用桿。在這樣做時，在重新啟動之后鑄造速度(輸送速度)逐漸增加，并且調(diào)節(jié)驅(qū)動電機461的旋轉(zhuǎn)速度以便到達(dá)穩(wěn)定輸送速度，從而代用桿的輸送速度等于其它水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的輸送速度。接下來，在確認(rèn)進(jìn)料輥460的旋轉(zhuǎn)速度已達(dá)到穩(wěn)定的輸送速度之后，同步夾緊機構(gòu)402或活動底座夾緊機構(gòu)409夾緊代用桿。同樣，汽缸459縮回從而升高進(jìn)料輥460，并然后停止驅(qū)動電機461。這樣，其鑄造已重新啟動的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2返回水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2的行。
如上所述，當(dāng)切割結(jié)構(gòu)具有重新啟動機構(gòu)451時，其中發(fā)生問題的鑄模304被檢查、調(diào)整，或者用新的鑄模代替，以恢復(fù)鑄造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。因此，可高效率地連續(xù)鑄造預(yù)定數(shù)量的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿2。
圖10是示出輸送裝置501的示例的示意性俯視圖。輸送裝置501是用于沿縱向輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的機構(gòu)與用于沿橫向輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的機構(gòu)的組合。這種組合不僅可提供到下一步驟的輸送，并且可相對于輸送提供暫存作用。因此，例如，可調(diào)整相鄰步驟之間的處理速度的差，或者可在發(fā)生問題時實現(xiàn)阻留(detention)過程。將輸送裝置501適當(dāng)?shù)夭贾迷谥圃觳襟E之間可在較長的一段時間內(nèi)實現(xiàn)一致的、連續(xù)的操作。圖11(a)和圖11(b)是示出用于輸送機構(gòu)501的輸送輥的示例的說明性視圖。圖11(a)是正視圖，圖11(b)是局部放大的側(cè)視圖。在圖10和11內(nèi)，參考標(biāo)號502表示作為用于縱向輸送機構(gòu)的示例的輸送輥。驅(qū)動機構(gòu)(未示出)驅(qū)動輸送輥502以從而沿縱向輸送被切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。在每個輸送輥502上形成多個以預(yù)定的間隔沿圓周設(shè)置的延長的凸出部503。每個延長的凸出部503具有從上游側(cè)朝下游側(cè)升高的斜面503a。因此，延長凸出部503以刮擦方式與水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3相接觸，從而輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，并且允許正在接近的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3越過它移動。
參考標(biāo)號504表示止擋，所述止擋使輸送輥502沿縱向輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3停止。參考標(biāo)號505表示橫向輸送的輸送機，該輸送機是用于橫向輸送的機構(gòu)的示例并且其形式為平板輸送機。該橫向輸送的輸送機505沿垂直于縱向的橫向輸送該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，并且具有可臨時保持水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的保持功能。
參考標(biāo)號506表示輸送裝置，其將在橫向輸送的輸送機505上輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3升高并輸送到縱向輸送的輸送機507。以例如每分別包括四個桿的單元升高和輸送桿3。輸送裝置506設(shè)計成與在下面將說明的打捆裝置601內(nèi)使用的輸送裝置603相類似?？v向輸送的輸送機507沿水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的縱向?qū)妮斔脱b置506接收到的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3輸送到下一步驟的打捆裝置601。
下面將說明水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的輸送。首先，旋轉(zhuǎn)輸送輥502以沿縱向輸送被切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，直到該輸送輥碰到止擋件504，并然后停止旋轉(zhuǎn)。
盡管圖10中沒有示出，但是升高位于輸送輥502的輸送路徑內(nèi)的橫向輸送的輸送機503的部分，以便一個接一個地將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3橫向輸送到輸送裝置506。優(yōu)選地，在橫向輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3時，監(jiān)控水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的彎曲狀態(tài)，并除去可目視判定為次品的任何過度彎曲的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。接下來，輸送裝置506工作，同時維持能夠接納四個水平排列的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的預(yù)定間隔，從而以分別包括四個桿的單元將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3輸送到縱向輸送的輸送機507。將這樣輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3輸送到下一步驟的打捆裝置601。
例如，當(dāng)輸送裝置501設(shè)置在與切割結(jié)構(gòu)401相關(guān)聯(lián)的步驟和與堆疊機構(gòu)602相關(guān)聯(lián)的步驟之間時，通過使用用于傳送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的橫向輸送的輸送機505，可提供以下優(yōu)點。當(dāng)例如在后面的步驟的打捆裝置601內(nèi)出現(xiàn)問題時，保持水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3直到問題解決。從而，可繼續(xù)鑄造該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的操作。
圖12、13和14是示出打捆裝置601的示例的說明性視圖。圖12是俯視圖，圖13是側(cè)視圖，而圖14是俯視圖。在這些附圖內(nèi)，打捆裝置601包括用于堆疊水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的堆疊機構(gòu)602，以及打捆機構(gòu)651，該打捆機構(gòu)用于在多個位置捆扎已用堆疊機構(gòu)602堆疊起來的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。移送機構(gòu)660沿水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的縱向?qū)⒋蚶C構(gòu)651移動到預(yù)定位置，并在各個位置使打捆機構(gòu)651停止。
堆疊機構(gòu)602包括輸送機構(gòu)603，中間輸送機構(gòu)604，移送機構(gòu)605，第一止擋606，計數(shù)輸送機構(gòu)607，第二止擋608，移送機構(gòu)609和堆疊機構(gòu)610。輸送機構(gòu)603例如以分別包括四個桿的單元輸送已在縱向輸送的輸送機507上輸送且被止擋508停止的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。中間輸送結(jié)構(gòu)604接收到從輸送機構(gòu)603輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時僅支承該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的相對端，并利用該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3自身的重量在該輸送裝置的斜面上轉(zhuǎn)動和/或滑動地輸送該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。移送機構(gòu)605接收到從該中間輸送機構(gòu)604輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時僅支承該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的相對端，并利用該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3自身的重量在該輸送機構(gòu)的斜面上轉(zhuǎn)動和/或滑動地輸送該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。第一止擋606用于在該移送機構(gòu)605的中部使在移送機構(gòu)605上輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3停止不動。計數(shù)輸送機構(gòu)607對由第一止擋606止動的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3逐個計數(shù)并進(jìn)行輸送。第二止擋608用于使已由計數(shù)輸送機構(gòu)607計數(shù)的并且在移送機構(gòu)605上輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3停止。當(dāng)以在垂直于鋁合金桿的縱向的方向上積聚成緊密行的方式被第二止擋608止動的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3達(dá)到預(yù)定數(shù)量時，移送機構(gòu)609移送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時在其相對的端部支承所述鋁合金桿。堆疊機構(gòu)610用于以預(yù)定數(shù)量的層堆疊從移送機構(gòu)609接收到的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時在其相對的端部支承所述鋁合金桿。
下面，在假定隨后的步驟是成批處理式的熱處理的情況下來說明打捆裝置601的操作。如圖12中所示，已在縱向輸送的輸送機507上輸送并且由止擋508止動的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3位于縱向輸送的輸送機507上，同時它們的彎曲朝向不同方向。當(dāng)輸送機構(gòu)603以分別包括四個桿的單元升高水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，并利用輸送機構(gòu)的斜面將其輸送到中間輸送機構(gòu)604時，中間輸送裝置604利用其斜面以及鋁合金桿自身的重量以旋轉(zhuǎn)和/或滑動方式輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時支承水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3相對的端部，從而將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3輸送到移送機構(gòu)605，并使移動機構(gòu)605在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3相對的端部支承鋁合金桿。
移送機構(gòu)605利用其斜面以及鋁合金桿自身的重量以旋轉(zhuǎn)和/或滑動方式輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時支承水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3相對的端部。如圖13中所示，在這種輸送的過程中，在到達(dá)第一止擋606的位置之前，單獨的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3布置成使其彎曲部朝下。然后，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3被第一止擋606止擋。被第一止擋606止擋的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3由計數(shù)輸送機構(gòu)607逐個計數(shù)，然后在移動機構(gòu)607上向下游輸送，同時例如所述鋁合金桿相對的端部以可移動過第一止擋606的方式被支承。這樣輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3滑到第二止擋608的位置，并且在那里停止。
當(dāng)預(yù)定數(shù)量的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3被第二止擋608止動并且布置在平面內(nèi)，同時如圖13所示它們的彎曲部朝下時，移送機構(gòu)609將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3移送到堆疊機構(gòu)610，同時以端部對齊的方式保持水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，并在堆疊機構(gòu)610內(nèi)對其進(jìn)行堆疊。重復(fù)此移送-堆疊操作。當(dāng)在堆疊機構(gòu)610內(nèi)堆疊的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的層數(shù)達(dá)到預(yù)定數(shù)量時，利用打捆機構(gòu)651在幾個縱向位置用捆扎帶652捆綁所述堆疊的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，移送機構(gòu)660可使打捆機構(gòu)651在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的縱向上移動，然后將鋁合金桿輸送到下一個步驟的熱處理裝置701。在本發(fā)明內(nèi)，表示“被支承的相對端部”是指施加支承作用的區(qū)域，并且包括從每個相對端部向內(nèi)的區(qū)域。
如上所述，在打捆裝置601內(nèi)，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3被輸送和堆疊，同時鋁合金桿在其相對的端部被支承。因此，如圖13內(nèi)所示，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3被輸送和堆疊成使其彎曲部朝下。因此，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3被捆扎成使其彎曲部朝向相同的方向，從而水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3可緊密地堆疊，因此可防止發(fā)生堆疊錯移。應(yīng)指出，移送機構(gòu)605可由這樣的輸送機形成，即該輸送機僅支承該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3相對的端部。計數(shù)輸送機構(gòu)607可以僅是計數(shù)器，從而該計數(shù)器的輸出可導(dǎo)致第二止擋608止動水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3或者允許水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3自由移動，從而水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3可滑動。優(yōu)選地，為了控制工作流程，在打捆裝置601附近安裝監(jiān)控相機，以便可監(jiān)控打捆裝置601的周邊是否發(fā)生任何問題。
這樣堆疊的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3傳送到熱處理裝置701的熱處理爐內(nèi)，進(jìn)行成批熱處理，從該熱處理爐輸送出來，輸送到解捆綁裝置801并被解捆綁，以便可對單個的鋁合金桿進(jìn)行處理。當(dāng)省略堆疊和打捆步驟時，熱處理可這樣執(zhí)行，即水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3單獨或成束地通過活動的熱處理爐。盡管未示出，但是通過使用具有圖10中所示的輸送機構(gòu)的排列裝置901，可將已解捆綁的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3從解捆綁裝置801輸送到縱向輸送已解捆綁的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的輸送機內(nèi)，從而在縱向上排列水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3?？蛇x擇地，解捆綁的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3由輸送機橫向輸送，被止擋止動，并使用其結(jié)構(gòu)與例如堆疊機構(gòu)602的結(jié)構(gòu)相類似的排列裝置901對其進(jìn)行排列，然后被向前運送到縱向輸送已解捆綁的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的輸送機。將這樣縱向排列的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3供給隨后的步驟(矯直機、去皮裝置或非破壞性的檢查裝置)。優(yōu)選地，排列的形式確定為與隨后步驟的入口相適合。例如，排列可以是單行排列。排列裝置901是用于縱向輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的機構(gòu)和用于橫向輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的機構(gòu)的組合。該組合不僅提供了向下一個步驟的輸送，而且可相對于輸送提供暫存/緩沖作用。因此，例如，可調(diào)整相鄰步驟之間的處理速度的差，或者可在發(fā)生問題時執(zhí)行阻留過程。將排列裝置901適當(dāng)?shù)夭贾迷谥圃觳襟E之間可在較長的一段時間內(nèi)實現(xiàn)一致的、連續(xù)的操作。
這樣鑄造和切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3具有不均勻的微結(jié)構(gòu)，該微結(jié)構(gòu)的特征為在其表面上形成的反偏析層。在塑性加工期間這種不均勻微結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致破裂，因此必須被除去。但是，由于這樣鑄造的、小直徑的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3沿縱向彎曲，所以鑄造之后的熱處理會增大彎曲程度。例如，其直徑等于或小于60mm的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3彎曲成在由去皮裝置1101或非破壞性的檢查裝置1301處理時不可忽略的程度。
例如，當(dāng)由去皮裝置1101進(jìn)行去皮的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的彎曲度為5mm/1000mm或更大時，在去皮期間會發(fā)生偏轉(zhuǎn)(runout)，從而會導(dǎo)致形成未去皮部分或者不均勻的去皮。因此，優(yōu)選地，為了連續(xù)地從頭至尾地制造表面質(zhì)量一致的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，在使用去皮裝置1101對該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3去皮時，將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的彎曲度調(diào)整為小于5mm/1000mm(優(yōu)選地，2mm/1000mm或更小)。結(jié)果，可更容易執(zhí)行一致的、從頭至尾的、連續(xù)的操作。應(yīng)指出，AAAmm/1000mm是指每1000mm的縱向長度，彎曲量為AAAmm。
當(dāng)彎曲度為5mm/1000mm或更大時，例如用作非破壞性的檢查裝置1401的渦電流檢查裝置的檢測器與待檢查的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的圓周表面之間的間隙變得不均勻。結(jié)果，檢查結(jié)果變得不一致。同樣，當(dāng)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3通過設(shè)置在例如非破壞性檢查專職1401的入口處以便抑制間隙內(nèi)的不均勻的導(dǎo)向襯套時，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的表面會由于與該導(dǎo)向襯套相接觸而出現(xiàn)刮痕。當(dāng)彎曲度為5mm/1000mm或更大時，在輸送期間水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的間隙會增大，并且因此在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3通過導(dǎo)向襯套期間會削弱通過光滑性。因此，優(yōu)選將彎曲度抑制為小于5mm/1000mm(更優(yōu)選地為2mm/1000mm或更小，尤其優(yōu)選地為0.5mm/1000mm或更小)。結(jié)果，可更容易實現(xiàn)一致的、連續(xù)的、從頭至尾的操作。
優(yōu)選地，使用輥式矯直機來從水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3消除上述彎曲。該輥式矯直機的作用為，使水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3通過例如凹入成形的軋輥和凸出成形的軋輥從而減小彎曲度。優(yōu)選地，根據(jù)矯直情況選擇凹入成形的軋輥和凸出成形的軋輥。通過調(diào)整滾轉(zhuǎn)角、壓制載荷和旋轉(zhuǎn)輥速度來設(shè)定工作條件。結(jié)果，由于減小彎曲度，所以可減小在輸送或提供給裝置期間發(fā)生問題的頻率。因此，可更容易實現(xiàn)一致的、連續(xù)的、從頭至尾的操作。
圖15(a)和15(b)是示出第一矯直機1001的示例的說明性視圖。圖15(a)是俯視圖，而圖15(b)是側(cè)視圖。在圖15內(nèi)，參考標(biāo)號1002表示設(shè)置成在平面上觀察其軸線相互交叉的軋輥對，并且包括上部的凹入成形的軋輥1003和下部的凸出成形的軋輥1004。根據(jù)待矯直的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的外徑最優(yōu)地設(shè)置相鄰的一對軋輥1002。符號α代表滾轉(zhuǎn)角。
下面，將說明水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3內(nèi)的彎曲的矯直。首先，通過驅(qū)動機構(gòu)(未示出)至少使軋輥對1002內(nèi)的軋輥1003或軋輥1004旋轉(zhuǎn)。然后，將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3引入例如最右邊的一對軋輥1002，以使其通過該對軋輥的軋輥1003和1004之間。在旋轉(zhuǎn)的同時向左進(jìn)給水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，從而可從鋁合金桿除去彎曲和不光滑度/不圓度(out-of-roughness)。
調(diào)整滾轉(zhuǎn)角α可調(diào)整連續(xù)鑄造的鋁合金桿3和凹入成形的軋輥1003之間的接觸距離。因此，即使在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的橫截面具有不光滑度(out-of-roughness)時，也可有效地矯直該彎曲。
這樣矯直的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的反向偏析層的范圍依賴于在鑄造時的相關(guān)聯(lián)的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的組成、鑄模結(jié)構(gòu)、鑄造條件等，該反向偏析層是將被除去的鑄造表面的示例。例如，該反向偏析層從表面到大約1mm的深度。應(yīng)指出，從表面到大約1mm的深度的區(qū)域包括由于熔融鋁合金1與鑄模304、潤滑劑或氣體相接觸而產(chǎn)生的缺陷，并且是將被除去的鑄造表面的另一個示例。優(yōu)選地，除去其范圍為上述距離該表面的范圍的兩倍或更多倍的區(qū)域。
圖16(a)和圖16(b)是示出去皮裝置1101的示例的說明性視圖。圖16(a)是不包括切削刃驅(qū)動裝置的透視圖，圖16(b)是示出支承輥的側(cè)視圖。在圖16內(nèi)，參考標(biāo)號1111表示輸送輥。如沿橫向看過去的，四個輸送輥1111輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，同時從上面和下面保持該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。相鄰的輸送輥1111根據(jù)將被輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的長度相隔預(yù)定的間隔。參考標(biāo)號1116表示切削刃。四個切削刃1116圍繞被輸送輥1111縱向輸送的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，相隔90度的間隔沿圓周設(shè)置，以便完全切除水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的皮膚部分。切削刃1116被切削刃機構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。參考標(biāo)號1117表示支承輥。該支承輥1117支承將進(jìn)行去皮的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3，從而防止該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的間隙。參考標(biāo)號1118表示支承輥。該支承輥1118已經(jīng)進(jìn)行去皮的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4，從而防止該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的間隙。支承輥1117和1118分別支承防止水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3和4，同時相隔60度間隔地沿周向設(shè)置。
下面，將說明水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的去皮。首先，利用驅(qū)動機構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)輸送輥1111，并利用切削刃驅(qū)動機構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)切削刃1116。在輸送輥1111之間引入水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。輸送輥1111向左輸送水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3。這樣供給的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3的皮膚部分(具有不均勻微結(jié)構(gòu)的鑄造表面)被旋轉(zhuǎn)的切削刃1116完全切除，從而得到具有預(yù)定直徑的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4。
與通常使用的車床相反，去皮裝置1101不包含待去皮的工件(水平連續(xù)鑄造鋁合金桿3)的旋轉(zhuǎn)，而是包含切削結(jié)構(gòu)部分(刀頭和切削刃)的旋轉(zhuǎn)，通過成對的輸送輥1111向工件上施加推進(jìn)力，和通過使工件通過該切削機構(gòu)部分來切削該工件。因此，可通過零處理時間連續(xù)執(zhí)行切除。與其中工件的長度由于與處理有關(guān)的限制而有限的車削加工過程相反，本發(fā)明的表皮部分去除過程(去皮過程)理論上可接受長度無限的工件，從而提供好的生產(chǎn)率。因此，去皮裝置是有利的。具體地，在切削具有小直徑(例如，直徑為20mm到100mm)的工件的情況下，由于工件本身嚴(yán)重彎曲，因此去皮(去皮/peeling)過程要優(yōu)于車削加工過程，該車床加工過程會在該工件內(nèi)遺留未切除的部分。優(yōu)選地，由于使用去皮裝置1101去除鑄造表面而生成的碎片(chip)會連續(xù)破裂并返回熔化步驟。例如，使用碎屑機將碎片粉碎成小塊，并使用壓縮空氣在壓力下輸送這樣生成的小塊。上述特征可避免暫時地收集碎片，以及操作人員使用叉車或類似物運輸收集的碎片，從而可更容易執(zhí)行從頭之尾的、連續(xù)的操作。
當(dāng)使用去皮裝置1101從連續(xù)鑄造的鋁合金桿3去除表皮部分時，由于切削阻力等，會在所得的連續(xù)鑄造的鋁合金桿4上出現(xiàn)例如為3mm/1000mm或更大的彎曲。另外，受到去皮裝置1101切削的連續(xù)鑄造鋁合金桿4在其表面上具有粗糙度為大約100μm的切削印記。在將在該連續(xù)鑄造的鋁合金桿4上施加一些工作條件的情況下，該切削印記會遺留在鍛造的產(chǎn)品上作為印記。
因此，必須使用其結(jié)構(gòu)與第一矯直機1001類似的第二矯直機1301矯直該連續(xù)鑄造的鋁合金桿4，并必須消除切削印記。通過調(diào)整滾轉(zhuǎn)角α，連續(xù)鑄造的鋁合金桿4的彎曲減小，并且?guī)缀醪粫纬汕邢饔∮?，從而得到接近鏡面的表面。因此，會容易執(zhí)行從頭至尾的、連續(xù)的操作。
當(dāng)這樣去皮、矯直、連續(xù)鑄造的鋁合金桿4在其表面或內(nèi)部部分內(nèi)存在缺陷時，通過塑性加工形成的產(chǎn)品為次品。因此，必須利用非破壞性的檢查裝置1401檢查該連續(xù)鑄造的鋁合金桿4的內(nèi)部缺陷?？稍阼T錠上進(jìn)行上述內(nèi)部檢查。但是，由于粗糙的鑄錠表面會干擾檢查精度，因此優(yōu)選地，在使連續(xù)鑄造的鋁合金桿4具有光滑表面的去皮步驟之后執(zhí)行該內(nèi)部檢查。優(yōu)選地，非破壞性的檢查裝置1401包括第一非破壞性檢查裝置1410和超聲波探傷裝置1450(第二非破壞性檢查裝置)。優(yōu)選地，第一非破壞性檢查裝置1410包括環(huán)繞渦電流探傷裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430。但是，第一非破壞性檢查方法(裝置)可以是用于通過處理連續(xù)鑄造的鋁合金桿4的表面圖像來檢查連續(xù)鑄造的鋁合金桿4的表面部分缺陷的圖像處理檢查方法(裝置)，或用于目視地檢查連續(xù)鑄造的鋁合金桿4的表面部分缺陷的目視檢查方法。第一非破壞性檢查方法(裝置)可以是從渦電流檢查方法(裝置)、圖像處理方法(裝置)、目視檢查方法和其他這樣的方法(裝置)中選擇的至少一個方法。
渦電流探傷裝置從因電磁感應(yīng)現(xiàn)象而在檢查對象的表面上感應(yīng)產(chǎn)生的渦電流內(nèi)的變化，來判定是否存在缺陷。渦電流探傷裝置包括用作檢測器的線圈，信號處理裝置和判定裝置，該判定裝置用于通過比較處理過的信號和預(yù)置的條件來形成合格-不合格判定并輸出合格-不合格結(jié)果。環(huán)繞渦電流探傷裝置1420檢測在檢查對象(連續(xù)鑄造鋁合金桿4)移動通過線圈時感應(yīng)產(chǎn)生的渦電流內(nèi)的變化。優(yōu)選地，該環(huán)繞渦電流探傷裝置1420用于檢查一表面層部分，該表面層部分是其范圍是從表面到3mm深度處的區(qū)域。可通過調(diào)整用于生成渦電流的線圈的激發(fā)頻率來設(shè)定檢查范圍。
旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430以這樣的方式檢測在檢查對象(連續(xù)鑄造的鋁合金桿4)的表面上感應(yīng)出的渦電流內(nèi)的變化，即設(shè)置在該檢查對象周圍的小線圈圍繞該檢查對象旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430允許探頭尺寸減小，從而可檢測從表面到1mm深度的區(qū)域內(nèi)的細(xì)小缺陷?？赏ㄟ^調(diào)整用于生成渦電流的線圈的激發(fā)頻率來設(shè)定檢查范圍。應(yīng)指出，超聲波探傷裝置1450的檢查包含盲區(qū)范圍，例如從表面到2mm深度處。為了彌補該盲區(qū)，使用包括環(huán)繞渦電流探傷裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430的第一非破壞性檢查裝置1410。
優(yōu)選地，使用超聲波檢查裝置作為第二非破壞性檢查裝置1401。超聲波檢查裝置包括探頭，信號處理裝置和判定裝置，該判定裝置用于通過比較處理過的信號和預(yù)設(shè)的條件來形成合格-不合格判定并輸出合格-不合格結(jié)果。超聲波檢查通過觀察在檢查從探頭發(fā)出的超聲波在對象內(nèi)的行為，來檢查該檢查對象(水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4)的內(nèi)部。X射線照相術(shù)是內(nèi)部檢查的另一種選擇。X射線照相術(shù)需要用于生成X射線的高電壓裝置，因此設(shè)備管理比較麻煩。因其原理，所以X射線照相術(shù)檢查大體積缺陷例如雜質(zhì)和空腔的能力較高，但是對X射線照射在其上的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的表面內(nèi)的尺寸為連續(xù)鑄造的鋁合金桿4的直徑的0.5％或更小的缺陷例如裂縫的檢查能力較低。相反，超聲波檢查甚至對裂縫的檢查能力也較高。與需要圖像處理的X射線照相術(shù)相比，超聲波檢查處理檢測出的電信號，從而有助于自動判定缺陷。因此，可高精度地一致地執(zhí)行超聲波檢查。應(yīng)指出，該第二非破壞性檢查方法(裝置)可以是X射線檢查方法(裝置)和超聲波檢查方法(裝置)中的至少一個。
本發(fā)明內(nèi)的超聲波檢查技術(shù)的示例包括反射技術(shù)、穿透技術(shù)、斜角波束探傷技術(shù)、表面波技術(shù)、共振技術(shù)和接觸掃描技術(shù)。介質(zhì)的示例包括水、機油、水玻璃、油脂和凡士林。測量方法的示例包括接觸法、浸沒法、脈沖波方法、連續(xù)波方法、2-探頭方法、1-探頭方法和多反射法。本發(fā)明可使用這樣的方法，即接收到源于發(fā)射的超聲波脈沖信號的反射或穿透的信號，并從所接收到的信號內(nèi)的變化(反射、折射或散射)來檢查缺陷的存在。
圖17是輸出使用超聲波脈沖反射技術(shù)的法向波束法的說明性視圖，該方法是非破壞性檢查方法。在圖17內(nèi)，與水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的區(qū)域相關(guān)聯(lián)地在水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4之下示出將在顯示部分顯示的反射波(回波)。在圖17內(nèi)，參考標(biāo)號1451表示具有信號處理裝置的一個示例的發(fā)射型超聲波探傷裝置。該探傷裝置包括同步器部分1452，發(fā)射機部分1453，探頭1454，轉(zhuǎn)換部分1455，接收機部分1456和顯示部分1457。同步器部分1452輸出同步信號、掃描信號和線性比例信號(distance scalesignal)。發(fā)射機部分1453輸出與同步器部分1452輸出的同步信號同步的超高頻信號的電壓。探頭1454朝水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)射基于發(fā)射機部分1453輸出的超高頻信號的電壓的超高頻信號，捕獲來自水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的表面或缺陷4a的反射波，并將捕獲的反射波轉(zhuǎn)換成電壓。轉(zhuǎn)換部分1455將發(fā)射機部分1453的輸送給探頭1454，或?qū)⒂商筋^1454捕獲的與反射波相關(guān)的電壓輸送給接收機部分1456。接收機部分1456放大捕獲反射波的探頭1454的電壓，并經(jīng)由轉(zhuǎn)換部分1455輸出放大的電壓。顯示部分1457顯示基于接收機部分1456的輸出和同步器部分1452輸出的掃描信號和線性比例信號的反射波隨時間的變化。在圖17內(nèi)，符號Ss表示表面回波范圍，符號S表示水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的表面回波，符號Fs表示水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的探傷回波范圍，符號F表示源于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4內(nèi)的缺陷4a的缺陷回波，符號Bs表示底面回波范圍，符號B表示水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的底面回波，符號N是位于探傷回波范圍Fs的各相對側(cè)的盲區(qū)。應(yīng)指出，顯示部分1457上顯示的波形與表面回波S同步地顯示。
下面，將說明水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4內(nèi)的缺陷4a的檢測。首先，當(dāng)表面回波范圍Ss內(nèi)的表面回波S超過一閾值時，開始探傷。當(dāng)?shù)酌婊夭ǚ秶鶥s內(nèi)的底面回波B降低到閾值之下時，缺陷探測停止。因此，當(dāng)超過閾值的缺陷回波F存在于位于表面回波范圍Ss和底面回波范圍Bs之間的探傷回波范圍Fs內(nèi)時，缺陷回波F表示在缺陷回波F的位置存在缺陷4a。
優(yōu)選地，反射型超聲波探傷裝置1451的探傷使用2MHz-8MHz的頻率?？紤]到其直徑、材料、波束擴散角等來選擇合適的探頭1454。入射到水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4上的超聲波沿直線傳播并然后擴散。當(dāng)直線傳播距離或近聲場(near acoustic field)長度過長時，不能檢測到小直徑桿內(nèi)的缺陷。因此，必須根據(jù)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的大小選擇可提供最優(yōu)靈敏度的探頭1454。為了提高S/N比率，必須考慮材料等以便即使放大率較低也能得到足夠的波形。為了減小探頭1454的數(shù)量并提高探傷速度，必須考慮聲束擴散角。
優(yōu)選地，在進(jìn)行探傷時，在探頭1454和水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4之間形成間隙，并且該間隙由介質(zhì)填充。這是因為，即使當(dāng)水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的表面粗糙度不均勻時，超聲波也可一致地照射在該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4上。優(yōu)選地，使用水或機油作為該介質(zhì)，這是因為使用這種介質(zhì)可減少超聲波衰減。
可通過底面回波方法或?qū)Ρ仍噳K方法來調(diào)整探傷的工作靈敏度。在該底面回波方法內(nèi)，探傷裝置的靈敏度可調(diào)整為從試樣的聲音部分的底面的回波具有預(yù)定的輸出值。必須指出，該底面回波法對水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的表面粗糙度敏感，結(jié)果會導(dǎo)致靈敏度不穩(wěn)定。在對比試塊法內(nèi)，探傷裝置的靈敏度調(diào)整為從具有標(biāo)準(zhǔn)孔的基準(zhǔn)試塊的回波有預(yù)定的輸出值。
考慮到表面粗糙度的變化以及多個探頭1454的使用，對比試塊方法對于本發(fā)明的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的檢查是優(yōu)選的。
下面將說明盲區(qū)4n。在圖17內(nèi)，盲區(qū)4n是水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的(位于虛線之外的)外部圓周部分。導(dǎo)致盲區(qū)4n出現(xiàn)的示例包括輸送間隙、由水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的彎曲導(dǎo)致的檢查裝置與該桿之間的變化的距離，發(fā)射脈沖(超聲波)的寬度的擴散，以及近聲場。具體地，減小輸送間隙是有效的。輸送間隙對盲區(qū)4n的出現(xiàn)影響最大。
下面將具體說明用于抑制盲區(qū)4n的方法的示例。方法的適當(dāng)組合可將盲區(qū)4n抑制到預(yù)定寬度或更小。首先，將說明解決間隙的措施。在探頭1454之前和之后設(shè)置導(dǎo)向襯套和導(dǎo)輥，以便在輸送期間抑制水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的彎曲和水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的間隙。使用上述方法可防止預(yù)定的波形落在探傷回波范圍Fs之外，否則這會由在檢查期間的探傷對象的突然偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。使用可抑制由移動到輸送輥上而導(dǎo)致的振動的結(jié)構(gòu)能使間隙小于預(yù)定程度。
下面將說明處理近聲場的方法。在法向入射探頭的情況下，在探頭1454的附近的其中聲波不會擴散并且聲場被干擾的區(qū)域被稱為“近聲場”。在比近聲場距離遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)，超聲波壓力隨著壓力增加而減小。近聲場的范圍被稱為“近聲場長度(x)”并通常表示為x＝d2/(4×λ)，其中d是探頭1454的直徑(mm)，而是超聲波的波長(mm)。由于該近聲場部分不能進(jìn)行探傷或者會導(dǎo)致不一致的探傷結(jié)果，所以該近聲場部分變?yōu)槊^(qū)4a。這是因為，假定該近聲場部分對應(yīng)于表面波(S波)的傾斜部分。但是，探頭1454優(yōu)選設(shè)置成橫跨探傷對象彼此相對。每個探頭1454設(shè)置成可檢查位于該探傷對象的中心的遠(yuǎn)端上的探傷部分(表面波和底面波之間的從中心朝底部偏置的區(qū)域用于探傷)，從而可消除近聲場的影響。另外，探頭1454的使用以及包含一個窄的近聲場的頻率條件也很重要。
下面將說明處理源于彎曲的偏轉(zhuǎn)的方法。探傷對象稍微彎曲。這種探傷對象被輸送裝置以每分鐘幾十米的速度縱向傳送，并進(jìn)入設(shè)置有超聲波檢查探頭1454的測量站。例如，在彎曲度為5mm/1000mm或更大的情況下，當(dāng)探傷對象進(jìn)入或離開探頭1454安裝在其上的保持器時，探傷對象會因彎曲而與該保持器有一定程度的接觸，并且會出現(xiàn)探傷對象的間隙。此間隙對于探傷有負(fù)面影響。優(yōu)選地，作為解決上述問題的方法，使用前文所述的矯直來除去彎曲。探頭1454很好地遵從探傷對象的輪廓也很重要。
下面將說明其它方法。在浸沒法的情況下，其中探頭1454與探傷對象之間的距離較長，當(dāng)利用探頭1454測量的絕對位置設(shè)定探傷回波范圍Fs時，探傷范圍根據(jù)探傷對象的位置精度變化。為了避免上述問題，預(yù)先在出現(xiàn)表面波的位置附近設(shè)定具有足夠?qū)挾鹊谋砻婊夭ǚ秶鶶s。這樣設(shè)定的表面回波范圍Ss的位置用作設(shè)定探傷回波范圍Fs的開始點。總是以高速根據(jù)與表面回波范圍Ss有關(guān)的信息設(shè)定探傷回波范圍Fs。因此，可避免受探傷對象的輸送間隙或類似因素的影響。
下面將說明超聲波檢查方法的優(yōu)選實施例。優(yōu)選地，如圖18所示，超聲波檢查方法為多個探頭1454圍繞縱向移動的檢查對象(探傷對象水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4)的周向設(shè)置，從而檢查可覆蓋該檢查對象的全部區(qū)域。由于檢查對象的輸送僅包括沿縱向直線移動，所以所使用的輸送裝置可以很便宜。用于沿縱向移動檢查對象的裝置的示例為輥式輸送機。探頭1454設(shè)置成缺陷(缺陷4a)探測靈敏度的降低不會超過預(yù)定程度。這種設(shè)置是根據(jù)靈敏度降低的容許程度、探頭1454的波束擴散角等而確定的。
優(yōu)選地，如圖19所示，超聲波檢查方法為固定探頭1454螺旋地掃描縱向移動同時旋轉(zhuǎn)的檢查對象，從而檢查可覆蓋該檢查對象的全部區(qū)域。由于探頭1454的數(shù)量減少，所以使用的探傷裝置可以很便宜。用于縱向移動檢查對象同時使其旋轉(zhuǎn)的裝置的示例包括圖15內(nèi)所示的第一矯直機和螺旋進(jìn)給輸送機。優(yōu)選地，術(shù)語“螺旋地”表示螺旋軌道的螺距不超過超聲波的擴散寬度。這是因為，可以檢查全部區(qū)域而檢查性能不會降低。
優(yōu)選地，如圖20所示，超聲波檢查方法為探頭1454沿縱向移動的檢查對象的圓周旋轉(zhuǎn)，從而檢查可覆蓋該檢查對象的全部區(qū)域。由于探頭1454的數(shù)量較少，并且檢查對象的輸送為沿縱向的直線運動，因此可實現(xiàn)高速探傷。
優(yōu)選地，如圖21所示，超聲波檢查方法為探頭1454沿檢查對象的縱向移動，該檢查對象旋轉(zhuǎn)而沒有縱向移動，從而檢查可覆蓋該檢查對象的全部區(qū)域。這是因為可使用數(shù)量較少的探頭1454來進(jìn)行探傷，并且在一些情況下，可在切割工作之后進(jìn)行探傷。用于旋轉(zhuǎn)檢查對象的裝置的示例為車床。優(yōu)選地，檢查對象的旋轉(zhuǎn)速度和探頭1454沿檢查對象的縱向的移動速度為使得，相對螺旋軌道的螺距不超過超聲波的擴散寬度。這是因為可檢查全部區(qū)域而檢查性能不會降低。
第一分撿裝置1510將已在環(huán)繞渦電流探傷裝置1420的檢查中判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)送到旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430，并將已在環(huán)繞渦電流探傷裝置1420的檢查中判定為次品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)送到第一存放場1610。第二分撿裝置1520將已在旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430的檢查中判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)送到下一步驟的超聲波探傷裝置1450，并將已在旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430的檢查中判定為次品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)送到第二存放場1620。第三分撿裝置1530將已在超聲波探傷裝置1450的檢查中判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)送給下一步驟的打包裝置1701，并將已在超聲波探傷裝置1450的檢查中判定為次品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4發(fā)送到第三存放場1630。
下面，將說明檢查結(jié)果的反饋。當(dāng)執(zhí)行檢查時，發(fā)現(xiàn)通過渦電流檢查檢查出的許多表面瑕疵缺陷是由源自去皮步驟。圍繞渦電流探傷裝置1420不僅可檢查到源自去皮步驟的表面缺陷，而且還可檢查到更深部分的缺陷。切削工具的刀刃在去皮步驟內(nèi)的切削過程中會碰上更深部分的缺陷，從而導(dǎo)致缺陷。但是，缺陷的這種誘發(fā)并不意味著去皮裝置1101有問題，而是源于鑄造步驟。旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430檢測到的許多缺陷是源自該去皮步驟的表面缺陷。因此，切削控制裝置2001將渦電流檢查的結(jié)果反饋回該去皮裝置1101，以便調(diào)整去皮裝置1101的主軸的旋轉(zhuǎn)速度、工件的進(jìn)給速率以及替換切削工具的時間，從而可防止發(fā)生表面缺陷。由于環(huán)繞渦電流探傷裝置1420檢測到的更深部分的缺陷是源自鑄造步驟，所以對連續(xù)鑄造裝置301的反饋優(yōu)選地與更深部分的缺陷的檢測有關(guān)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多由超聲波探傷裝置1450檢測到的內(nèi)部缺陷源于鑄造步驟。因此，鑄造控制裝置2101將超聲波檢查結(jié)果反饋回水平連續(xù)鑄造裝置301，以便調(diào)整熔融鋁合金1的溫度、鑄造速度(進(jìn)給速度)、潤滑劑輸送條件等，從而可防止出現(xiàn)內(nèi)部缺陷。
通過將渦電流檢查結(jié)果反饋給去皮步驟以及將超聲波檢查結(jié)果反饋給鑄造步驟，如下面所述可防止出現(xiàn)缺陷。首先，通常，渦電流檢查可以100m/min或更高的速度進(jìn)行。但是，除非檢查速度為大約10m/min，否則超聲波檢查不能充分表現(xiàn)其檢查能力。因此，它們的處理能力在應(yīng)用于連續(xù)(生產(chǎn))線方面相互適合。其次，渦電流檢查所檢測到的表面缺陷的數(shù)量大于超聲波檢查所檢測到的內(nèi)部缺陷的數(shù)量。因此，通過除去數(shù)量較大并且是通過渦電流檢查檢測到的表面缺陷，檢查的總的處理能力可獲得平衡，并且容易防止出現(xiàn)缺陷。由于在水中執(zhí)行超聲波檢查即使用浸沒法(執(zhí)行檢查)，所以上述實踐可避免這樣的問題，即當(dāng)對已受到超聲波檢查并因此具有浸濕面的檢查對象進(jìn)行渦電流檢查時，測量的精度傾向于降低。因此，容易實現(xiàn)一致的、從頭之尾的、連續(xù)的操作。
下面將說明非破壞性檢查方法的另一個示例。圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于制造連續(xù)鑄造的鋁合金桿的設(shè)備的部分的說明性視圖，其中與圖1和圖2相同的參考標(biāo)號表示與圖1和圖2中的那些元件相同或類似的元件。在圖23內(nèi)，非破壞性檢查裝置1401包括第一非破壞性檢查裝置1410(第一非破壞性檢查步驟)，該第一非破壞性檢查裝置結(jié)合環(huán)繞渦電流探傷裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430以檢查在將被檢查的工件的表面部分內(nèi)是否存在缺陷；和檢查工件的內(nèi)在缺陷的超聲波探傷裝置(第二非破壞性檢查裝置，第二非破壞性檢查步驟)。在圖23內(nèi)，參考標(biāo)號2201表示判定控制裝置，如下所述，該裝置根據(jù)環(huán)繞渦電流探傷裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷裝置1430的輸出執(zhí)行反饋。
圖24是示出構(gòu)成第一非破壞性檢查裝置1410的渦電流探傷裝置(環(huán)繞渦電流探傷裝置(環(huán)繞渦電流探傷步驟))1420和旋轉(zhuǎn)渦電流檢查裝置(旋轉(zhuǎn)渦電流檢查步驟)1430的框圖。在圖24內(nèi)，參考標(biāo)號3001表示輸出正弦波AC電壓的振蕩器，3002表示放大該振蕩器的輸出的功率放大器，而3003表示用來自功率放大器3002的電能供電的電橋。電橋3003內(nèi)結(jié)合有探頭3004，并且具有電橋平衡調(diào)節(jié)器3005，該調(diào)節(jié)器連接在該電橋上以便除去不平衡的電壓并提取信號。參考標(biāo)號3006表示放大電橋3003的輸出的放大器，該放大器的放大率由放大率調(diào)節(jié)器3007調(diào)節(jié)。參考標(biāo)號3008表示移動振蕩器2001的輸出的相位的移相器，并且可被相位調(diào)節(jié)器3009調(diào)節(jié)相位。參考標(biāo)號3010表示使移相器3008的輸出的相位移動90°的90°移相器。參考標(biāo)號3011表示第一同步波檢測器，該檢測器被供給放大器3006和移相器3008的輸出，并由此提取出特定相位分量信號(基準(zhǔn)相位信號)。參考標(biāo)號3012表示除去第一同步波檢測器3011的輸出內(nèi)的噪聲的第一濾波器，并且參考標(biāo)號3013表示被供給第一濾波器3012的輸出的輸出終端。參考標(biāo)號3014表示第二同步波檢測器，該檢測器被供給放大器3006和90°移相器3010的輸出，并提取出特定相位分量信號(從基準(zhǔn)相位信號移相90°的相位信號)。參考標(biāo)號3015表示除去第二同步波檢測器3014的輸出內(nèi)的噪聲的第二濾波器，并且參考標(biāo)號3016表示被供給第二濾波器3015的輸出的輸出終端。使用第一和第二同步波檢測器3011和3014可輸出相對于基準(zhǔn)相位的復(fù)電壓的實數(shù)和虛數(shù)。參考標(biāo)號3018表示抑制部件，其禁止其信號電平小于與第二濾波器3005提供的信號的幅值有關(guān)的給定電平的信號通過，以抑制噪聲，并且參考標(biāo)號3019表示記錄抑制部件3018的輸出的記錄器。上文就是渦電流探傷裝置的基本構(gòu)型。應(yīng)指出，參考標(biāo)號4001表示將被檢測的工件，而參考標(biāo)號4002表示工件的缺陷。
圖25是示出用作環(huán)繞探頭的圖24的探頭的說明性視圖，圖26(a)和26(b)是示出用作旋轉(zhuǎn)探頭的圖24的探頭的說明性視圖。
圖27是示出由環(huán)繞渦電流檢查裝置1420和旋轉(zhuǎn)渦電流檢查裝置1430檢測的缺陷組的說明性視圖。構(gòu)成第一非破壞性檢查裝置的環(huán)繞渦電流檢查裝置1420的環(huán)繞探頭和旋轉(zhuǎn)渦電流檢查裝置1430的旋轉(zhuǎn)探頭各自的靈敏度預(yù)先被校準(zhǔn)，并且它們的缺陷檢測判定標(biāo)準(zhǔn)和缺陷檢測數(shù)量判定被分別設(shè)定。環(huán)繞探頭和旋轉(zhuǎn)探頭檢測出的缺陷數(shù)量與對應(yīng)的缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)相比較，以得到可分類的組。如圖27內(nèi)所示，例如，被分類的組為組A(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))、組B(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))、組C(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))和組D(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))。對可分類成四個組A-D的工件(測試件、連續(xù)鑄造的鋁合金桿)4001的檢測數(shù)量給定一分組判定標(biāo)準(zhǔn)，以將該數(shù)量與該標(biāo)準(zhǔn)相比較，從而判定多缺陷的組是哪一組。應(yīng)指出，當(dāng)需要時，每個缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)和分組判定標(biāo)準(zhǔn)可設(shè)定為多步標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)缺陷的形狀和種類分類為組A-D。環(huán)繞探頭可沿周向高精度地檢測工件的表面，并且與旋轉(zhuǎn)探頭相比，檢測工件表面上的或工件內(nèi)的雜質(zhì)的能力非常好。相反，旋轉(zhuǎn)探頭可高精度地微小的明顯缺陷，并且與環(huán)繞探頭相比，沿縱向檢測工件的缺陷的能力非常好。因此，還根據(jù)缺陷形狀的走向以及是否存在雜質(zhì)而分類為組A-D。由于這些缺陷會受任何一個制造步驟影響，因此分類的缺陷的生成狀態(tài)會受制造步驟的狀態(tài)影響。
通過反饋制造條件可獲得穩(wěn)定的制造方法。具體地，當(dāng)反映鑄造表面狀態(tài)時反饋鑄造條件，并且當(dāng)反映機械加工狀態(tài)時反饋工作條件。
具體地說，在判定之后按以下方式執(zhí)行反饋操作。當(dāng)存在大量分類為組A(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))的工件時，這指示在工件的表面存在大量的大的明顯缺陷。當(dāng)鑄造表面很粗糙時，更易于出現(xiàn)此類缺陷。由于此類缺陷經(jīng)常在鑄造步驟出現(xiàn)，因此如圖23所示執(zhí)行鑄造條件到連續(xù)鑄造裝置301的反饋F3是有效的。簡單地說，因為在鑄造過程中提供的潤滑劑和氣體的量可能會不合適，因此例如，將該量調(diào)整為合適的量。否則，要對連續(xù)鑄造裝置301的機械狀態(tài)進(jìn)行檢查和修理。例如，將被檢查的部分是同步夾緊機構(gòu)402(圖7)和切割結(jié)構(gòu)401(圖7)的工作速度，連續(xù)鑄造裝置301施加在鑄錠上的壓緊力，振動生成條件。
當(dāng)存在大量分類為組B(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))的工件時，在機械加工步驟會更易于出現(xiàn)缺陷。例如，當(dāng)在切削工作內(nèi)切削刃的碰撞狀態(tài)不合適時，當(dāng)由于不充分的矯直而殘留刀痕時，或相反當(dāng)矯直裝置的滾軋痕跡因加強的矯直力而被傳遞從而損壞該表面時，以及當(dāng)在輸送線上存在損壞連續(xù)鑄造的鋁合金桿的表面的凸出部時，缺陷更易于出現(xiàn)。因為此狀態(tài)的缺陷更多地在處理步驟出現(xiàn)，因此，如圖23所示執(zhí)行機械加工條件到矯直裝置1001和去皮裝置1101的反饋F1和F2是有效的。具體地說，調(diào)整表皮切削情況(切削情況)和矯直情況(在對連續(xù)鑄造的鋁合金桿進(jìn)行表皮切削之后以及在進(jìn)行非破壞性檢查之前執(zhí)行的矯直)。否則，對去皮裝置1101、矯直裝置1001和輸送線的機械狀態(tài)進(jìn)行檢查和修理。
當(dāng)存在分類為組C(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量高于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))的工件時，沿圓周方向在工件的表面上更易于出現(xiàn)缺陷。當(dāng)構(gòu)成鑄模的耐火材料出現(xiàn)咬粘、氧化和纏繞時此類缺陷更易于出現(xiàn)。此類缺陷是由于存在雜質(zhì)而導(dǎo)致的，并且在熔化和鑄造步驟內(nèi)出現(xiàn)。因此，如圖23內(nèi)的反饋F3和F4所示，將熔融金屬處理條件反饋到熔融技術(shù)處理裝置201以及將鑄造條件反饋給連續(xù)鑄造裝置301是有效的。熔融金屬處理條件的反饋操作的示例是調(diào)整將使用的惰性氣體的流量，調(diào)整攪拌件的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)，檢查攪拌件的磨損狀態(tài)以及檢查氣體泄漏。鑄造條件的反饋操作的示例是將潤滑劑和氣體的量分別調(diào)整為合適的量，這是因為過多的量會導(dǎo)致這些缺陷。
優(yōu)選地，考慮超聲波探傷所得的信息。在存在大量分類為組C的工件且存在少量的作為超聲波探傷結(jié)果的缺陷時，可判定水平連續(xù)鑄造鋁合金桿處于完好的內(nèi)部狀態(tài)。因此，主要執(zhí)行對鑄造條件的調(diào)整。即，主反饋是反饋F3。相反，在當(dāng)存在大量分類為組C的工件時存在大量的作為超聲波探傷結(jié)果的缺陷時，可判定鑄錠內(nèi)很可能包含雜質(zhì)。因此，熔融鋁合金可能會被污染。即，主要執(zhí)行對熔融金屬處理條件的調(diào)整。換句話說，主反饋是反饋F4。
當(dāng)存在大量分類為組D(環(huán)繞探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn)，且旋轉(zhuǎn)探頭檢測到缺陷數(shù)量低于缺陷檢測數(shù)量判定標(biāo)準(zhǔn))的工件時，可判定滿足質(zhì)量條件。
環(huán)繞探頭的檢查信號頻率(線圈激勵頻率)可處于使用雙頻率的高頻道(10kHz-100kHz，優(yōu)選地為20kHz-50kHz)或低頻道(1kHz-10kHz，優(yōu)選地為1.5kHz-5kHz)。另一方面，旋轉(zhuǎn)探頭的檢查信號頻率可以為100kHz-1000kHz(優(yōu)選地為300kHz-700kHz)。因此，(環(huán)繞探頭頻率)＜(旋轉(zhuǎn)探頭頻率)是重要的。這是因為當(dāng)旋轉(zhuǎn)探頭的探測頻率設(shè)定為高于環(huán)繞探頭的探測頻率時，旋轉(zhuǎn)探頭可有效地利用其可高精度地探測微小表面缺陷的特性。另一方面，環(huán)繞探頭的探測頻率優(yōu)選地設(shè)定為小于旋轉(zhuǎn)探頭的探測頻率，但是設(shè)定為可進(jìn)行從表面到稍深處的檢查，以覆蓋超聲波的盲區(qū)。
使用這種探測方法可多方面地分析缺陷信息，并從而有助于根據(jù)缺陷信息假設(shè)制造步驟情況，并且將所假設(shè)的情況反饋給制造步驟，這樣導(dǎo)致可制造品質(zhì)穩(wěn)定的鑄造桿。
實施例將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿作為連續(xù)鑄造鋁合金桿的示例。但是，當(dāng)然，連續(xù)鑄造的鋁合金桿并不局限于水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，對其它連續(xù)鑄造鋁合金桿也是適用的。
在已如上所述進(jìn)行非破壞性檢查的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4之中，必須輸送那些不存在內(nèi)部和表面缺陷并因此被判定為合格品的鋁合金桿并將其打包。優(yōu)選地，利用預(yù)定的排出或去除裝置從輸送線除去已在非破壞性檢查內(nèi)被判定為次品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4，將該鋁合金桿切割成具有預(yù)定尺寸的件，并將其傳回熔化步驟。
圖22是打包裝置1701的移送機械手的側(cè)視圖。在圖22內(nèi)，打包裝置1701包括移送機械手1702，堆疊機構(gòu)1731例如輸送機，該堆疊機構(gòu)用于將已被移動機械手1702傳送到該機構(gòu)的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4堆疊成預(yù)定層，以及用于將堆疊機構(gòu)1731上的一堆水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4打包的打包機構(gòu)1451(該附圖中未示出)。移送機械手1702例如是三鉸鏈的。三個臂1703可樞轉(zhuǎn)地移動，并且其中之一可在垂直平面內(nèi)移動。在該個臂1703的遠(yuǎn)端并沿垂直于臂1703的樞轉(zhuǎn)運動的平面的直線設(shè)置多個真空盤1704。真空盤1704可真空吸附單個水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4，并通過打破真空釋放該單個水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4。
下面，將說明打包裝置1701的操作。首先，水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4在縱向輸送的輸送機上一個接一個地輸送，并被止擋在預(yù)定位置止動。然后，臂1703例如如圖22的雙點劃線所示移動，以便利用真空盤1704真空吸引被止擋停止在預(yù)定位置的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4。其次，使真空盤1704保持該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4。隨后，臂1703如圖22內(nèi)的實線所示移動，以便將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4移送到堆疊機構(gòu)1731，并以疊置方式將水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4放置在堆疊機構(gòu)1731上。當(dāng)將預(yù)定數(shù)量的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4堆疊成預(yù)定數(shù)量的層時，打包機構(gòu)1751(圖22中未示出)利用捆扎用帶材在幾個縱向位置捆扎該堆水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4。這樣捆綁的一堆水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4作為產(chǎn)品被輸送。
利用移送機械手1702堆疊彎曲度為0.5mm/1000mm的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4允許堆疊成任何形式，并且可防止在桿表面上發(fā)生刮痕。利用打包機構(gòu)1751進(jìn)行打包可提供恒定的捆綁力，從而可防止發(fā)生堆疊錯移。堆疊機構(gòu)1731的構(gòu)型可類似于打捆裝置601的堆疊機構(gòu)610。
下面將說明如上所述被制造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4。水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的直徑的范圍為從20mm到100mm。水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的直徑可落在上述范圍之外。但是，優(yōu)選地，由于減小了塑性加工例如鍛造、滾鍛、拉拔、軋制或沖擊加工的下一個步驟內(nèi)的設(shè)備的大小和成本，所以水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的直徑為20mm-100mm。其的被去皮裝置1101作用的鑄造表面部分已被切割的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿4的表面粗糙度Rmax為100μm或更小，并且在其表面上沒有切削痕跡。文中所用的“切削痕跡(去皮痕跡)”是指由于在去皮裝置1101內(nèi)使用的切割工具例如切削工具內(nèi)生成的碎片的纏繞而形成的刮痕。
工業(yè)適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的方法或設(shè)備可有效地制造具有一致質(zhì)量的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。另外，可有效地制造其鑄造表面部分被有效地去除的高質(zhì)量的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
本發(fā)明的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿有很好的機械性能，且耐磨性提高。
權(quán)利要求
1.一種用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的方法，該方法包括熔化用于鋁合金的原材料以制造熔融鋁合金的熔化步驟；用于從該熔化步驟接收到的熔融鋁合金中除去氧化鋁和氫氣的熔化金屬處理步驟；將從該熔化金屬處理步驟接收到熔融鋁合金鑄造成水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的水平連續(xù)鑄造步驟；將該在水平連續(xù)鑄造步驟內(nèi)鑄造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿切割為標(biāo)準(zhǔn)長度的切割步驟；輸送該被切割的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的輸送步驟；矯直該被輸送的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的彎曲的第一矯直步驟；剝除該被矯直的、水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表皮部分的去皮步驟；檢查其鑄造表面部分被去皮的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面和內(nèi)部部分的非破壞性檢查步驟；將根據(jù)該非破壞性檢查步驟的結(jié)果判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿分撿的分撿步驟；以及將該被判定為合格品的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿打包的打包步驟，所有步驟連續(xù)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，如在熔化步驟和水平連續(xù)鑄造步驟之間測量的，熔融金屬的平均溫度下降率設(shè)定為15％或更低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在該熔化步驟內(nèi)，從熔爐/保持爐排放到熔融金屬處理步驟是通過滴落排放方法實現(xiàn)的，在該方法中將被排放的熔融金屬的表面高于被排放的熔融金屬的表面，或者通過平齊供給排放方法實現(xiàn)，在該方法中將被排放的熔融金屬的表面與排放的熔融技術(shù)的表面連續(xù)地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一個的方法，其特征在于，該熔化步驟使用與熔融金屬處理步驟相關(guān)聯(lián)的多個并行設(shè)置的熔爐/保持爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任何一個的方法，其特征在于，在該切割步驟內(nèi)，能夠重新啟動該水平連續(xù)鑄造步驟內(nèi)的至少一條鑄造線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該方法在切割步驟和非破壞性檢查步驟之間還包括對該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿進(jìn)行熱處理的熱處理步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該方法在該輸送步驟和第一矯直步驟之間還包括排列步驟，該排列步驟通過一種組合沿橫向輸送所述桿和沿縱向輸送該桿的輸送方法排列水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述非破壞性檢查步驟包括第一非破壞性檢查步驟和第二非破壞性檢查步驟，所述第一非破壞性檢查步驟用于表面檢查以根據(jù)該第一非破壞性檢查步驟的結(jié)果控制所述去皮步驟的切削條件，所述第二非破壞性檢查步驟用于內(nèi)部檢查以根據(jù)該第二非破壞性檢查步驟的結(jié)果控制該連續(xù)鑄造步驟的鑄造條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述第一非破壞性檢查步驟是用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用渦電流檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的渦電流檢查方法，用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的圖像處理檢查方法和用于目視地檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的目視檢查方法，所述第二非破壞性檢查步驟是用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用X射線檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的X射線檢查方法，和用于使用超聲波檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的超聲波檢查方法。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述非破壞性檢查步驟結(jié)合內(nèi)部檢查和表面檢查，所述內(nèi)部檢查是使用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用X射線檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的X射線檢查方法，和用于使用超聲波檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的內(nèi)部缺陷的超聲波檢查方法，而所述表面檢查是使用選自以下方法的至少一種方法執(zhí)行的，即用于使用渦電流檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的渦電流檢查方法，用于通過處理水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面的圖像來檢查該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的圖像處理檢查方法和用于目視地檢測水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面缺陷的目視檢查方法。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中該非破壞性檢查步驟包括用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面部分的第一非破壞性檢查步驟和用于檢查該合金桿的內(nèi)部部分的第二非破壞性檢查步驟，該第一非破壞性檢查步驟包括使該合金桿通過探頭的環(huán)繞渦電流探傷步驟，和在該合金桿的縱向上旋轉(zhuǎn)探頭的旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟，該方法還包括控制步驟，該控制步驟包括將在環(huán)繞渦電流探傷步驟和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟檢測的缺陷數(shù)量與檢測數(shù)兩判定標(biāo)準(zhǔn)相比較，以獲得缺陷分布組，將每個缺陷分布組內(nèi)的缺陷數(shù)量與分組判定標(biāo)準(zhǔn)相比較以獲得超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組，并根據(jù)超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組控制熔融金屬處理步驟的熔融金屬處理條件、水平連續(xù)鑄造步驟的鑄造條件以及切割步驟的切割條件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述非破壞性檢查步驟包括用于檢查水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的表面部分的第一非破壞性檢查步驟和用于檢查該合金桿的內(nèi)部部分的第二非破壞性檢查步驟，所述第一非破壞性檢查步驟包括使該合金桿通過探頭的環(huán)繞渦電流探傷步驟，和在該合金桿的縱向上旋轉(zhuǎn)探頭的旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟，所述方法還包括控制步驟，所述控制步驟將在環(huán)繞渦電流探傷步驟和旋轉(zhuǎn)渦電流探傷步驟檢測的缺陷數(shù)量與檢測數(shù)判定標(biāo)準(zhǔn)相比較，以獲得缺陷分布組，將每個缺陷分布組內(nèi)的缺陷數(shù)量與分組判定標(biāo)準(zhǔn)相比較以獲得超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組，并根據(jù)超過該分組判定標(biāo)準(zhǔn)的組控制在第一澆鑄步驟的矯直條件。
13.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述方法還包括在熱處理步驟之前的用于將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿打捆的打捆步驟，和在該熱處理步驟之后將被捆綁的合金桿解捆綁的解捆綁步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法還包括在熱處理步驟之前將該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿打捆的打捆步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，將所述水平連續(xù)鑄造鋁合金桿堆疊在一起，同時只在所述合金桿的相對端部支承所述合金桿。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述輸送步驟具有用于臨時保持該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的保持功能。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征在于，所述保持功能使得可橫向輸送該水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或16的方法，其特征在于，所述輸送步驟使用平板輸送機。
19.用于根據(jù)權(quán)利要求1-18內(nèi)的任何一個的方法的用于制造水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的設(shè)備。
20.利用根據(jù)權(quán)利要求1-18內(nèi)的任何一個的方法或根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備制造的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿。
21.根據(jù)權(quán)利要求21的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，其特征在于，所述鋁合金桿的直徑為20mm至100mm。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，其特征在于，所述鋁合金桿的硅含量按質(zhì)量計算為7％-14％，鐵含量按質(zhì)量計算為0.1％-0.5％、銅含量按質(zhì)量計算為1.0％-9.0％、錳含量按質(zhì)量計算為0％-0.5％，而鎂含量按質(zhì)量計算為0.1％-1％。
全文摘要
本發(fā)明涉及品質(zhì)非常好的水平連續(xù)鑄造鋁合金桿，它可使用以下裝置有效地制造，即產(chǎn)生熔融鋁合金的熔爐/保持爐(101)，從該熔融鋁合金中去除氧化鋁和氬氣的熔融金屬處理裝置(201)，將該處理過的熔融鋁合金鑄造成水平連續(xù)鑄造鋁合金桿的水平連續(xù)鑄造裝置(301)，將該鑄造的桿切割成標(biāo)準(zhǔn)長度的切割機(408A、408B)，矯直該被切割的桿的彎曲的第一矯直機(1001)，剝?nèi)ピ摫怀C直的桿的皮膚部分的去皮裝置(1101)，檢查該被去皮的桿的表面和內(nèi)部部分的非破壞性檢查裝置(1401)，將根據(jù)該非破壞性檢查步驟的結(jié)果判定為合格品的被檢查的桿分撿的分撿裝置(1501)，和將該分撿的桿打包的打包裝置，并且連續(xù)使用至少一個該第一矯直裝置(1001)。
文檔編號C22C21/04GK1795068SQ200480014480
公開日2006年6月28日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者小田島康秀, 藤井理史, 柳本茂 申請人:昭和電工株式會社