模锻成形装置、异构板材的连续制备装置和方法与流程

本申请涉及金属材料，例如涉及一种模锻成形装置、异构板材的连续制备装置和方法。

背景技术：

1、异构材料，又称非均质材料，是指材料在不同的区域之间具有巨大的强度差异。这种强度的巨大差异可以由微观结构的不均匀、晶体结构的不均匀或者元素组成的不均匀等因素引起。不同区域间强度上的巨大差异，使得材料不仅具有高强度，也具有很好的塑性。

2、相关技术中的异构轻合金板采用异步轧制的方式加工。具体地，通过不同速度的上轧辊和下轧辊对轻合金板的表面进行轧制，以形成不均匀的变形区，进而得到异构轻合金板。

3、在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

4、相关技术中，异构轻合金板采用异步轧制的方式加工，以形成不均匀的变形区，使得异构轻合金板只在单一的方向具有良好的塑性。比如，异构轻合金板沿变形区的长度方向的塑性较好，沿变形区的宽度方向的塑性则较差。而且，采用异步轧制的方式制备异构轻合金板，只适用于小微样品的制备，不适用于大规模异构轻合金的工业化生产。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供了一种模锻成形装置、异构板材的连续制备装置和方法，能够使异构板材具有良好的强度，并在多个方向均具有良好的塑性，并适用于大规模的工业化生产。

3、在一些实施例中，提供了一种模锻成形装置，包括：第一模板；第二模板，与第一模板相对设置，板材设于第一模板和第二模板之间；在第一模板和第二模板相对侧，第一模板的表面设置有均匀排布的多个第一凸起，第二模板的表面设置有均匀排布的多个第二凸起，多个第一凸起与多个第二凸起交错排布；其中，模锻成形装置对板材进行锻打加工时，多个第一凸起和多个第二凸起用于在板材上形成均匀分布的变形区。

4、可选地，多个第一凸起呈阵列排布，多个第二凸起呈阵列排布，多个第一凸起与多个第二凸起在行向和/或列向交错排布。

5、可选地，沿第一模板至第二模板的方向，第一凸起的外部轮廓逐渐收缩；和/或，沿第二模板至第一模板的方向，第二凸起的外部轮廓逐渐收缩。

6、可选地，沿平行于第一模板朝向第二模板的一侧的表面的方向截割第一凸起，得到的第一凸起的横截面为圆形；和/或，沿平行于第二模板朝向第一模板的一侧的表面的方向截割第二凸起，得到的第二凸起的横截面为圆形。

7、在一些实施例中，还提供了一种异构板材的连续制备装置，包括：如前述的模锻成形装置，用于对板材进行锻打加工；轧制装置，设置于模锻成形装置的出板侧，用于对锻打加工后的板材进行轧制，以获得异构板材。

8、可选地，连续制备装置还包括：退火炉，设置于轧制装置的出板侧，用于对异构板材进行热处理。

9、可选地，连续制备装置还包括：热处理炉，设置于在模锻成形装置的入板侧，用于对锻打加工前的板材进行热处理。

10、在一些实施例中，还提供了一种异构板材的连续制备方法，采用如前述的异构板材的连续制备装置制备异构板材，连续制备方法包括：响应于加工请求，控制模锻成形装置运行以对板材进行锻打，使多个第一凸起和多个第二凸起在板材上形成均匀分布的变形区；控制轧制装置对锻打加工后的板材进行轧制，以获得异构板材。

11、可选地，控制轧制装置对锻打加工后的板材进行轧制的步骤中，轧制速度为2mm/s至60mm/s；和/或，轧制温度为25℃至500℃；和/或，单道次下轧量为1mm至20mm。

12、可选地，连续制备装置还包括退火炉，连续制备方法还包括：控制退火炉对异构板材进行热处理。

13、可选地，控制退火炉对异构板材进行热处理的步骤中，热处理温度为50℃至500℃；和/或，热处理时间为5s至300s。

14、可选地，连续制备装置还包括热处理炉，在控制模锻成形装置运行以对板材进行锻打的步骤之前，连续制备方法还包括：控制热处理炉对板材进行热处理。

15、可选地，控制热处理炉对板材进行热处理的步骤中，热处理温度为25℃至500℃；和/或，热处理时间为0至300s。

16、本公开实施例提供的模锻成形装置、异构板材的连续制备装置和方法，可以实现以下技术效果：

17、本公开提供的模锻成形装置，包括第一模板和第二模板，第二模板与第一模板相对设置，板材设于第一模板和第二模板之间，使模锻成形装置能够对板材进行锻打加工，并适用于大规模的工业化生产。在第一模板和第二模板相对侧，第一模板的表面设置有均匀排布的多个第一凸起，第二模板的表面设置有均匀排布的多个第二凸起，多个第一凸起与多个第二凸起交错排布，在对板材进行锻打加工时，多个第一凸起和多个第二凸起能够在板材上形成均匀分布的变形区。也就是说，在均匀排布且交错设置的多个第一凸起和多个第二凸起的作用下，能够将板材加工成具有交替分布的未变形区和变形区的结构，实现多个变形区在板材上均匀分布，以使板材具有良好的强度和塑性。模锻成形装置用于加工异构板材时，通过板材上均匀分布的变形区，使异构板材在多个方向(比如，板材的长度方向和宽度方向)均具有良好的塑性，进而提高异构板材的综合性能。

18、本公开提供的异构板材的连续制备装置，包括模锻成形装置，因此具有上述模锻成形装置的全部有益效果，对此不再赘述。轧制装置设置于模锻成形装置的出板侧，能够对锻打加工后的板材进行轧制，以将锻打加工后具有局部凸起的板材轧制成表面平整的异构板材。本公开通过模锻成形装置对板材进行锻打加工，再通过轧制装置对锻打加工后的板材进行轧制，以获得具有均匀分布的变形区的异构板材，提高异构板材的强度和塑性，并能够实现异构板材的大规模工业化生产。

19、本公开提供的异构板材的连续制备方法制备的上述异构板材，使异构板材具有良好的强度，并在多个方向(比如，板材的长度方向和宽度方向)均具有良好的塑性。

20、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

技术特征：

1.一种模锻成形装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的模锻成形装置，其特征在于，多个第一凸起呈阵列排布，多个第二凸起呈阵列排布，多个第一凸起与多个第二凸起在行向和/或列向交错排布。

3.根据权利要求1或2所述的模锻成形装置，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的模锻成形装置，其特征在于，

5.一种异构板材的连续制备装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的连续制备装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求5或6所述的连续制备装置，其特征在于，还包括：

8.一种异构板材的连续制备方法，其特征在于，采用如权利要求5至7中任一项所述的异构板材的连续制备装置制备异构板材，连续制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的连续制备方法，其特征在于，控制轧制装置对锻打加工后的板材进行轧制的步骤中，轧制速度为2mm/s至60mm/s；和/或，轧制温度为25℃至500℃；和/或，单道次下轧量为1mm至20mm。

10.根据权利要求8或9所述的连续制备方法，其特征在于，连续制备装置还包括退火炉，连续制备方法还包括：

11.根据权利要求10所述的连续制备方法，其特征在于，控制退火炉对异构板材进行热处理的步骤中，热处理温度为50℃至500℃；和/或，热处理时间为5s至300s。

12.根据权利要求8或9所述的连续制备方法，其特征在于，连续制备装置还包括热处理炉，在控制模锻成形装置运行以对板材进行锻打的步骤之前，连续制备方法还包括：

13.根据权利要求12所述的连续制备方法，其特征在于，控制热处理炉对板材进行热处理的步骤中，热处理温度为25℃至500℃；和/或，热处理时间为0至300s。

技术总结本申请涉及金属材料技术领域，公开一种模锻成形装置、异构板材的连续制备装置和方法。其中，模锻成形装置包括第一模板和第二模板。第二模板与第一模板相对设置，板材设于第一模板和第二模板之间。在第一模板和第二模板相对侧，第一模板的表面设置有均匀排布的多个第一凸起，第二模板的表面设置有均匀排布的多个第二凸起，多个第一凸起与多个第二凸起交错排布。其中，模锻成形装置对板材进行锻打加工时，多个第一凸起和多个第二凸起用于在板材上形成均匀分布的变形区。本申请能够使异构板材具有良好的强度，并在多个方向均具有良好的塑性，并适用于大规模的工业化生产。技术研发人员：李磊,白清领,崔振杰,李子福,艾彩娇,牌君君,王晓东,郭景杰受保护的技术使用者：滨州魏桥国科高等技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/11/18