專利名稱：制造金屬?gòu)?fù)合材料的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造金屬?gòu)?fù)合材料的方法，其中，在一母帶的至少一側(cè)上涂覆一種具有(與母帶)不同材料性能的材料，此外，本發(fā)明還涉及一種裝置，該裝置具有一個(gè)容器，該容器在其底部具有一個(gè)開(kāi)口，通過(guò)該開(kāi)口，母帶可穿過(guò)一可充滿該容器的金屬熔體，該裝置還具有使該母帶進(jìn)入或離開(kāi)熔體的輸送輥。
為使兩種金屬材料(其中一種為連續(xù)帶)復(fù)合，已公開(kāi)的主要有噴射密實(shí)法(Sprühkompaktierem)和逆向鑄造法(Inversionsgieβen)。
在上述第一種方法中，一種金屬噴霧被涂覆在一基底型材上，該方法的缺點(diǎn)是，過(guò)程控制復(fù)雜，尤其是噴霧損失較多。
除此之外，該方法基本局限于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱型材。
上述另一種逆向鑄造法例如已由EP0311602公開(kāi)。在該方法中，一母帶穿過(guò)一熔體并使其表面粘附著從熔池引出，其缺點(diǎn)在于，要求母帶的材料與熔池的材料相同或至少相近。
本發(fā)明的目的在于，提供一種以簡(jiǎn)單方式制造金屬?gòu)?fù)合材料型材的方法及其所需的裝置，它們的材料性能明顯不同，尤其是它們的凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)具有很大差別。
本發(fā)明的目的將通過(guò)方法權(quán)利要求1和裝置權(quán)利要求9所述特征來(lái)達(dá)到。
按照本發(fā)明，一母帶以某一速度穿過(guò)一具有與該母帶相同材料組成的熔體，在此期間，3至6倍的熔體量與母帶逆向復(fù)合成一基底型材。一復(fù)合型材被直接輸送給離開(kāi)熔池之后的基底型材，該復(fù)合型材與基底型材相熔接。在該方法中，若材料例如以二層或三層板材，如奧氏體材料與一含碳鋼進(jìn)行復(fù)合，可避免材料互相熔接方面的問(wèn)題。如果例如一碳鋼作為母型材在逆向鑄造過(guò)程中進(jìn)入一作業(yè)溫度為1.465℃、即高于其自身熔點(diǎn)15℃的奧氏體熔體中，則母型材在其熔點(diǎn)為1.520℃的表面上不能被熔化。當(dāng)兩熔點(diǎn)差別大時(shí)，不會(huì)發(fā)生快速熔接。
在本發(fā)明中，例如在制造其成品帶厚度為4-10mm的帶材時(shí)，由碳鋼組成的母帶穿過(guò)一相同或相近質(zhì)量(按分析)的熔體。3至6倍的熔體量在該母帶兩側(cè)上結(jié)晶并以約4-7mm的厚度和1.520℃的帶表面溫度及粘稠狀態(tài)作為基底帶從熔池移出。在熔池表面上方，一厚度約為0.2～1mm的薄奧氏體帶被輸送給該基底帶。此外設(shè)有一對(duì)輥軸，它們作為壓光輥使預(yù)熱的薄奧氏體帶與還部分地呈液態(tài)的或還粘稠的，即在其表面未完全凝固并仍具有相對(duì)較高溫度的含碳基底帶熔接。
復(fù)合型材，例如不銹鋼帶(奧氏體)以優(yōu)選的方式通過(guò)一個(gè)感應(yīng)爐被預(yù)加熱。然后，該復(fù)合帶以下面這樣一種方式在逆向重結(jié)晶器表面上方移過(guò)，即朝向它的表面還被繼續(xù)加熱。
為達(dá)到二層或三層復(fù)合材料的無(wú)缺陷熔接，將對(duì)母帶和熔體材料，熔體溫度和池高，母帶速度和與此相關(guān)的接觸時(shí)間及熔體在將成為基底型材的帶上的吸納量，以及對(duì)在基底型材與復(fù)合型材一同移進(jìn)熔池上方的第一對(duì)壓輥時(shí)產(chǎn)生的擠壓力施加影響。
附圖示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例。


圖1表示制造金屬?gòu)?fù)合材料的裝置示意圖。
在充滿熔體S的容器11內(nèi)，在底部設(shè)有一個(gè)開(kāi)口12，通過(guò)該開(kāi)口，母帶41穿過(guò)該容器。在母帶41與熔體S接觸期間，3至6倍的熔體量在母帶的兩側(cè)上結(jié)晶，它作為基底型材42離開(kāi)熔體。
借助導(dǎo)入輥21，母帶被傳送和移動(dòng)。在熔池表面上方，一復(fù)合型材43至少?gòu)囊粋?cè)引向基體型材42，并借助一轉(zhuǎn)向輥22被擠壓在基底型材42上。設(shè)有移出輥23，用來(lái)傳送和移動(dòng)成品帶44。
在容器11外面設(shè)有一個(gè)加熱爐31，用于復(fù)合型材43的預(yù)加熱。
此外，設(shè)有一個(gè)氣體輸送站51，借助該氣體輸送站，將惰性氣體通過(guò)管道52輸入復(fù)合型材43與熔體S的池表面之間的中間區(qū)域。
權(quán)利要求
1.制造金屬?gòu)?fù)合材料的方法，在該方法中，在一母帶的至少一側(cè)上涂覆一種具有(與母帶)不同材料性能的材料，其特征為以下步驟-母帶以某一速度通過(guò)一具有與母帶相同材料組成的熔體，其中，3至6倍的熔體量在母帶上逆向結(jié)晶成一基底型材，-在基底型材離開(kāi)熔池之后，在距熔池表面一可預(yù)先確定的距離處，將一復(fù)合型材引向基底型材，使其與基底型材表面熔接。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，復(fù)合型材用外來(lái)能量預(yù)熱。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，復(fù)合型材在熔池表面上方這樣一個(gè)間隔內(nèi)通過(guò)，即它的朝向熔池面被過(guò)量加熱。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，至少將基底型材與復(fù)合型材隨后要相互熔結(jié)的表面用保護(hù)氣體覆蓋。
5.按照上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的方法，其特征是，復(fù)合型材被輥壓在基底型材上。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，母帶為一種含碳鋼，如ST14，它從相同組成的，具有升高0.5～1.5％的溫度的熔體中通過(guò)。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，復(fù)合型材為鐵素體鋼或奧氏體鋼或含鎳鋼，其熔點(diǎn)比構(gòu)成熔池的金屬的熔點(diǎn)低3-4％。
8.用于制造金屬?gòu)?fù)合材料的裝置，它具有一個(gè)在其底部帶有一個(gè)開(kāi)口的熔煉容器，借助該開(kāi)口，一母帶從一可充滿該容器的金屬熔體中通過(guò)，它還具有在進(jìn)出熔體時(shí)使母帶移動(dòng)的輸送輥，該裝置用于實(shí)施權(quán)利要求1至7所述的方法，其特征是，至少在容器(11)的一側(cè)設(shè)有一個(gè)加熱爐(31)，一復(fù)合型材(43)可從該加熱爐(31)通過(guò)；復(fù)合型材(43)借助一個(gè)轉(zhuǎn)向輥(22)可被壓在離開(kāi)熔體(S)的基底型材(42)上。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征是，加熱爐(31)和轉(zhuǎn)向輥(22)設(shè)在同一高度上，并用來(lái)加熱朝向熔體的側(cè)面，該側(cè)面與熔體水平面之間留有足夠的距離。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征是，采用板材或管材作為基底型材(42)。
11.按照權(quán)利要求8至10之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，設(shè)有一個(gè)氣體輸送站(51)，借助該輸送站，惰性氣體穿過(guò)一個(gè)輸入管道(52)被送入熔池表面和復(fù)合型材(43)的底面之間的中間區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造金屬?gòu)?fù)合材料的方法,在該方法中,在一母帶的至少一側(cè)上涂覆一種具有(與母帶)不同材料性能的材料。按照本發(fā)明,該母帶從一種具有與母帶相同材料組成的熔體中通過(guò),使得熔體逆向結(jié)晶,并且,在距熔池表面一個(gè)預(yù)先確定的距離處,一復(fù)合型材被引入離開(kāi)熔池之后的基底型材,使其與基底型材表面熔接。此外,本發(fā)明還涉及一種實(shí)施該方法的裝置。
文檔編號(hào)B22D23/00GK1184509SQ96194000
公開(kāi)日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1996年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者T·埃爾加馬爾, G·M·麥加海德, F·P·普萊舒特施尼格, I·馮哈根 申請(qǐng)人:曼內(nèi)斯曼股份公司