The invention belongs to the technical field of continuous casting, and in particular relates to a high vacuum continuous casting forming equipment and process for precious metal laminated composite materials. The equipment comprises an outer metal melting and insulation device, a core metal melting and insulation device, a vacuum system, a composite crystallizer, an ingot introduction mechanism, a secondary cooling device and auxiliary equipment. The continuous casting process includes: equipment assembly and reliable connection; vacuum evacuation of furnace body; heating and melting of two kinds of metals; first, outer metal continuous casting is carried out, then the core metal enters the outer metal tube, solidifies under the action of compound crystallizer and secondary cooling device, and compounds with outer metal. When the continuous casting bar reaches a certain length, it can be sawed as needed. The advantages are: high vacuum continuous casting environment for precious metals is guaranteed, smelting and forming of internal and external metals, and bimetallic interface compounding are realized in the state of no oxidation and pollution, and the preparation process is short and efficient.
【技术实现步骤摘要】
一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备和工艺
本专利技术属于连铸
,特别是提供了一种适用于外层金属熔点高于芯部金属熔点的双金属,尤其是对熔炼、铸造条件要求高、易吸气、易氧化的双金属一次复合成形的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备与工艺。技术背景金、银等贵金属导线由于具有优良的导电性能、焊接性能和稳定性,是电子信息行业必需的关键材料。随着电子信息产业的快速发展,人们对金属导线的要求越来越高,线径越来越细,导电率越来越高,强度、刚度越来越适宜,成本越来越低。传统的单金属导线难以满足这些要求,综合性能优异的复合导线逐渐被人关注。目前,适合复合材料的大规模工业生产方法有:机械复合法、塑性变形复合法、冶金复合法。由于机械复合法获得的界面为机械结合面,结合强度低;塑性变形复合法所得的界面易存在氧化、夹杂等,均不适合生产高性能的包覆材料(见:陈勇富等,轻合金加工技术,Vol.24,NO.11(1996),p.3)。冶金复合法包括反向凝固法、包覆层连铸法和一次连铸直接复合法等,前两种方法在铸造时需要对复合界面做预处理,或采取必要的防护措施,而一次连铸直接复合法不仅实现了界面的冶金结合,而且工艺流程短,效率高,是制备外层金属熔点高于内层金属熔点的复合材料最广泛使用的方法(见:谢建新等,一种包复材料水平连铸直接复合成形设备与工艺,CN200610112817.3)。但常规的一次连铸直接复合法局限性在于金属的熔化、保温、铸造都是在大气环境中,即使是金、银等化学性质稳定的金属,当对成品质量要求高时,也无法满足工艺要求。尤其是如何实现易氧化、易吸气贵重金属的高质量复合 ...
【技术保护点】
1.一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备,所述贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备包括:引锭机构、二次冷却装置、支撑平台,其特征在于,所述贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备还包括:-外层金属熔化与保温装置,用于熔化外层金属,并存储熔化后外层金属溶液;-芯部金属熔化与保温装置,用于熔化芯部金属,并存储熔化后芯部金属溶液;-真空或气体保护系统,用于使金属在熔炼、保温、连铸全过程处于真空环境中;-复合模具,用于将外层金属材料预成形为管材,并将芯部金属材料导入预成形的外层金属管中;-结晶器,用于复合材料的初步冷却凝固成形;-测温装置,用于监控成型过程中的温度变化;-辅助设备,用于控制拔出外层金属熔化与保温装置和芯部金属熔化与保温装置的棒塞,使金属溶液流出;-集成控制系统,用于控制辅助设备、测温装置、真空或气体保护系统、外层金属熔化与保温装置和芯部金属熔化与保温装置。
【技术特征摘要】
1.一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备,所述贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备包括:引锭机构、二次冷却装置、支撑平台,其特征在于,所述贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备还包括:-外层金属熔化与保温装置,用于熔化外层金属,并存储熔化后外层金属溶液;-芯部金属熔化与保温装置,用于熔化芯部金属,并存储熔化后芯部金属溶液;-真空或气体保护系统,用于使金属在熔炼、保温、连铸全过程处于真空环境中;-复合模具,用于将外层金属材料预成形为管材,并将芯部金属材料导入预成形的外层金属管中;-结晶器,用于复合材料的初步冷却凝固成形;-测温装置,用于监控成型过程中的温度变化;-辅助设备,用于控制拔出外层金属熔化与保温装置和芯部金属熔化与保温装置的棒塞,使金属溶液流出;-集成控制系统,用于控制辅助设备、测温装置、真空或气体保护系统、外层金属熔化与保温装置和芯部金属熔化与保温装置。2.根据权利要求1所述的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备,其特征在于,所述外层金属熔化与保温装置包括第一感应加热线圈和第一坩埚;所述芯部金属熔化与保温装置包括第二感应加热线圈、第二坩埚和塞棒;所述真空或气体保护系统由包括真空炉腔、真空泵和真空管道;所述复合结晶器包括复合模具和结晶器;所述复合模具的中心位置设有外层金属成形通孔,所述外层金属成形通孔内部的中心位置设有芯部金属成形通管,所述芯部金属成形管的进液口设置在所述复合模具的一侧;所述测温装置包括第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶;所述辅助设备包括塞棒提升机构和塞棒提升杆动密封部件;其中,所述第一感应加热线圈设置在所述第一坩埚外侧壁上,所述第二感应加热线圈设置在所述第二坩埚外侧壁上,所述第一坩埚和第二坩埚的底部均设有出流口,所述第二坩埚的出流口上设有棒塞,所述复合模具上端的外层金属成形通孔的进液口与所述第一坩埚的出流口连接,所述复合模具的芯部金属成形管的进液口通过导液管与所述第二坩埚的出流口连接,所述复合模具的下端与所述设置在所述支撑平台上的所述结晶器的上端连接,所述结晶器的下端设有引锭杆动密封部件,所述二次冷却装置设置在所述引锭杆动密封部件的下端,所述引锭机构设置在所述二次冷却装置的下端;所述真空炉腔设置在所述支撑平台的上端,将整个支撑平台的上端罩住,所述真空泵通过真空管道与所述真空炉腔连通,所述塞棒提升机构设置在所述真空炉腔上,并通过塞棒提升杆动密封部件密封;所述第一热电偶设置在所述第一坩埚内,所述第二热电偶设置在所述第二坩埚内,所述第三热电偶设置在所述复合模具内;所述集成控制系统与所述第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶、塞棒提升机构,真空泵、二...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘新华,谢建新,施兵兵,谢明,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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