技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種噴射軋制設(shè)備及其在鋁合金板帶材制備過程中的應(yīng)用方法；屬于板材制造設(shè)備和應(yīng)用的開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

噴射軋制是一種將噴射沉積和傳統(tǒng)軋制工藝結(jié)合起來的板帶材連續(xù)制備技術(shù)。首先用高壓氣體將融化后的金屬霧化成具有一定固/液比的半固態(tài)漿料，定向飛行一段距離后沉積在軋輥表面，半固態(tài)的漿料經(jīng)軋輥致密化后成為板帶材。

噴射沉積的優(yōu)點(diǎn)是制備的合金組織均勻細(xì)小，無宏觀偏析，但孔隙率較高，需進(jìn)行二次熱加工；傳統(tǒng)雙輥薄帶連鑄的優(yōu)點(diǎn)是省去了鑄錠的制備過程，直接成型，工序較短，但其晶粒尺寸仍和鑄態(tài)組織類似，經(jīng)軋制后雖然晶粒得到破碎，但溶質(zhì)偏析無法得到改善，對(duì)于如2124和7050等高合金化鋁合金無法進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)，且軋輥需進(jìn)行冷卻，生產(chǎn)成本較高。噴射軋制技術(shù)繼承了噴射沉積和傳統(tǒng)軋制的優(yōu)點(diǎn)，其顯微組織相對(duì)細(xì)小、均勻，成分無明顯偏析，可添加較高含量的合金元素，同時(shí)，噴射軋制技術(shù)制備的板帶材致密度可達(dá)100％，無需二次熱加工。由于熔融金屬的熱量在霧化過程已被大量帶走，軋輥無需加裝額外的冷卻裝置，降低了成本，且加工后的板帶材不經(jīng)退火即可進(jìn)行二次軋制得到成品，能源利用率高，另外，噴射軋制的工藝流程短，有報(bào)道指出其板帶材成品生產(chǎn)速度可達(dá)60m/mim，設(shè)備較簡(jiǎn)單，成本較低，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

噴射軋制技術(shù)是一項(xiàng)較新的工藝，國(guó)內(nèi)還未見實(shí)用型噴射軋制工藝研究工作的報(bào)道。1968年英國(guó)a.r.e.singer教授首先采用噴射沉積方法制備板坯，待板坯冷卻后軋制成帶，但由于噴射沉積板坯孔隙率較高，軋制后帶材缺陷較多，表面質(zhì)量差，研究無法繼續(xù)。2003年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的enriquej.lavernia聯(lián)合美國(guó)愛達(dá)荷國(guó)家工程與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)鋁業(yè)公司等開展噴射軋制的合作項(xiàng)目，其在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)成功制備了2124，3003，5083，6111和7050鋁合金帶材，其中2124帶材寬約200mm、厚1.6～6.4mm、長(zhǎng)約1800mm，軋輥表面速度為3.8m/min，板型良好，綜合性能優(yōu)異，幾乎無各向異性。美國(guó)鋁業(yè)利用該項(xiàng)技術(shù)已成功開發(fā)出一條噴射軋制生產(chǎn)線，并命名為micromill生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)汽車用鋁合金板材，現(xiàn)已投產(chǎn)并裝車使用，該生產(chǎn)線采用水平式高速噴射軋制技術(shù)，與現(xiàn)有鋁合金板材相比，成型性提高40％，強(qiáng)度提高30％，從鋁液到卷板的時(shí)間從20天縮短到20min，理論軋制速度可達(dá)60m/min，且表面質(zhì)量?jī)?yōu)良。但該技術(shù)難免會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)掉?，F(xiàn)象；進(jìn)而導(dǎo)致材料的收得率不高。

目前，也又研究人員嘗試了立式噴射軋制的技術(shù)，但其主要用于制備有母帶的復(fù)合板帶或雙金屬薄板帶?？傊侥壳盀橹梗瑑H以液態(tài)金屬為原料通過設(shè)計(jì)特殊的噴嘴，并采用立式噴射軋制金屬材料的相關(guān)技術(shù)還未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

發(fā)明人前期嘗試了常用普通噴嘴，采用立式噴射軋制來實(shí)施制備鋁合金板材，但發(fā)現(xiàn)其所得產(chǎn)品的質(zhì)量極不穩(wěn)定，尤其是所得產(chǎn)品的致密度一般會(huì)低于95％。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足以及前期研究發(fā)現(xiàn)的問題，提供一種噴射軋制設(shè)備及其在鋁合金板帶材制備過程中的應(yīng)用方法。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，所述噴射軋制設(shè)備為立式噴射軋制設(shè)備；所述立式噴射軋制設(shè)備從上至下依次包括投料口、熔煉室、結(jié)晶輥、定位輥、二次軋制輥、轉(zhuǎn)向輥；所述熔煉室的底部設(shè)有線性噴嘴，所述線性噴嘴與熔煉室相連，所述線性噴嘴上設(shè)有漏液口和噴氣裝置；所述漏液口包括進(jìn)液端和出液端，所述出液端呈長(zhǎng)方形；

所述噴氣裝置包括2個(gè)進(jìn)氣口、氣體通道和2組出氣口，所述2組出氣口位于漏液口出液端的周圍，其中任意一組出氣口由p個(gè)出氣孔組成，所述出氣孔呈傾斜設(shè)置，且出氣孔與出液端所在水平面呈(90-a/2)°；所述a的取值為30～50°)；所述氣體通道呈環(huán)形且由2根直管和2根弧形管組成；沿水平面截取氣體通道和漏液口，得到截面圖，其中直管所對(duì)應(yīng)的截面正對(duì)出液端的長(zhǎng)，弧形管所對(duì)應(yīng)的截面正對(duì)出液端的寬；所述進(jìn)氣口設(shè)計(jì)在弧形管與直管的切點(diǎn)處；所述2組出氣口分別設(shè)置在兩根直管上；所述p大于10。所述p優(yōu)選為大于等于30；進(jìn)一步優(yōu)選為30-50。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，氣體由環(huán)形通道與直線通道的切點(diǎn)進(jìn)入內(nèi)腔，在線性噴嘴兩端同時(shí)進(jìn)氣，這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)可阻止氣體回流發(fā)生紊亂，使通道內(nèi)各點(diǎn)氣壓保持基本一致，高壓氣體在通道內(nèi)形成漩渦，經(jīng)噴嘴噴出后形成封閉的線性氣簾，氣簾夾角為30～50°(即a的取值為30～50°)，金屬液流在氣簾夾角處被擊碎。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，所述出液端呈長(zhǎng)方形，定義所述長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為a、寬為b；a/b＝20-1800:1。作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，a的取值為100～1800mm，b的取值為1～5mm。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，任意一根直管上的氣孔分布的長(zhǎng)度-a＝5-20mm。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，氣孔在漏液口出液端兩側(cè)對(duì)稱等距分布，同一直管上，氣孔呈線性排布且相鄰氣孔間距0.5～5.0mm；所述氣孔直徑0.5～1.5mm；同一直管上，氣孔線性排布得距離-a＝5-20mm。氣孔個(gè)數(shù)隨漏液口長(zhǎng)度變化。氣孔線性排布得距離-a＝5-20mm可限制漏液口端面的金屬液流飛濺的范圍。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，結(jié)晶輥輥寬為500～2000mm，直徑為300～1200mm。轉(zhuǎn)速可調(diào)，軋制鋁材時(shí)，優(yōu)選轉(zhuǎn)速為3～20r/min。輥縫大小可調(diào)，軋制鋁材時(shí)，輥縫為5～20mm。軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，定位輥位于結(jié)晶輥和二次軋制輥的中間，輥寬為500～2000mm，輥徑為200～500mm，輥縫寬與結(jié)晶輥一致，通過定位輥將板帶材準(zhǔn)確送入二次軋制輥。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，二次軋制輥輥寬為500～2000mm，直徑為300～1200mm。轉(zhuǎn)速可調(diào)，軋制鋁材時(shí)，轉(zhuǎn)速為3～20r/min。輥縫大小可調(diào)，軋制鋁材時(shí)，輥縫為0.5～10mm。軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，轉(zhuǎn)向輥位于二次軋制輥下方，垂直距離為500～1200mm，轉(zhuǎn)向輥輥寬為500～2000mm，輥徑為100～300mm。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，還包括氣氛保護(hù)罩，所述氣氛保護(hù)罩上設(shè)有第一觀測(cè)口、第二觀測(cè)口、飛濺廢料收集口、飛濺廢料檔板；所述飛濺廢料檔板一端固定在飛濺廢料收集口，另一端搭在結(jié)晶輥的外沿上或接近于在結(jié)晶輥的外沿；所述第一觀測(cè)口位于飛濺廢料收集口的上方，用來觀測(cè)金屬的噴射以及在結(jié)晶輥上的沉積狀況；第二觀測(cè)口位于飛濺廢料收集口下端，用來觀測(cè)定位輥的工作狀態(tài)。飛濺廢料收集口以及飛濺廢料檔板的設(shè)計(jì)，目的在于霧化過程中少量飛濺出結(jié)晶輥的顆粒狀金屬余料可儲(chǔ)藏在廢料收集口處，該廢料收集口兼具廢氣過濾功能，可過濾隨氮?dú)忪F化過程中產(chǎn)生的粉塵，減少粉塵污染。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，結(jié)晶輥到線性噴嘴的垂直距離為d；噴嘴離結(jié)晶輥的垂直距離可根據(jù)所需半固態(tài)漿料的固/液比進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)制備鋁材時(shí)，d的范圍為200～800mm。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備，結(jié)晶輥輥縫正下方垂直距離h1的位置處設(shè)置有對(duì)定位輥，用于將初軋后的板材準(zhǔn)確送入距離定位輥垂直距離h2位置的二次軋制輥，具有一定溫度的板材(軋制鋁材時(shí)，進(jìn)入二次軋制輥的鋁材的溫度為400～550℃)經(jīng)二次軋制后已完全致密化，二次軋制后的板帶材經(jīng)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)為水平方向輸出，可作為最終的板帶材進(jìn)行卷曲或定尺裁剪，也可繼續(xù)軋制。當(dāng)制備鋁材時(shí)，400mm≤h1≤750mm、400mm≤h2≤750mm且1000mm≤h1+h2≤1200mm。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備在鋁合金板帶材制備過程中的應(yīng)用方法；采用立式噴射軋制設(shè)備按下述方案操作；

在保護(hù)氣氛下，將鋁合金原材料加熱至溶化后，于合金液相線溫度以上的70～150℃保溫；然后往線性噴嘴的2個(gè)進(jìn)氣口通入氣體；同時(shí)開啟結(jié)晶輥、定位輥、二次軋制輥、轉(zhuǎn)向輥；然后打開熔煉室于線形噴嘴的連接閥門；使得金屬液體經(jīng)線性噴嘴的漏液口流出，經(jīng)2組出氣口噴出的高壓氣體，噴射至兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥上，得到半固態(tài)漿料，半固態(tài)漿料經(jīng)結(jié)晶輥軋制成板材后再由定位輥送入軋輥中進(jìn)行二次軋制，得到薄板，薄板經(jīng)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)為水平方向輸出；

所述立式噴射軋制設(shè)備從上至下依次包括投料口、熔煉室、結(jié)晶輥、定位輥、二次軋制輥、轉(zhuǎn)向輥；所述熔煉室的底部設(shè)有線性噴嘴，所述線性噴嘴與熔煉室相連，所述線性噴嘴上設(shè)有漏液口和噴氣裝置；所述漏液口包括進(jìn)液端和出液端，所述出液端呈長(zhǎng)方形；

所述噴氣裝置包括2個(gè)進(jìn)氣口、氣體通道和2組出氣口，所述2組出氣口位于漏液口出液端的周圍，其中任意一組出氣口由p個(gè)出氣孔組成，所述出氣孔呈傾斜設(shè)置，且出氣孔與出液端所在水平面呈(90-a/2)°；所述a的取值為30～50°；所述氣體通道呈環(huán)形且由2根直管和2根弧形管組成；沿水平面截取氣體通道和漏液口，得到截面圖，其中直管所對(duì)應(yīng)的截面正對(duì)出液端的長(zhǎng)，弧形管所對(duì)應(yīng)的截面正對(duì)出液端的寬；所述進(jìn)氣口設(shè)計(jì)在弧形管與直管的切點(diǎn)處；所述2組出氣口分別設(shè)置在兩根直管上；所述p大于大于等于30；

所述出液端呈長(zhǎng)方形，定義所述長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為a、寬為b；a/b＝20-1800:1。作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，a的取值為100～1800mm，b的取值為1～5mm。

氣孔在漏液口出液端兩側(cè)對(duì)稱等距分布，同一直管上，氣孔呈線性排布且相鄰氣孔間距0.5～5.0mm；所述氣孔直徑0.5～1.5mm；同一直管上，氣孔線性排布得距離-a＝5-20mm；使用時(shí)，氣孔噴出的氣體壓力為0.8～1.5mpa；

所述結(jié)晶輥輥寬為500～2000mm，直徑為300～1200mm；軋制鋁材時(shí)，轉(zhuǎn)速為3～20r/min，輥縫為5～20mm。

定位輥的輥寬為500～2000mm、輥徑為200～500mm，輥縫寬與結(jié)晶輥一致，

所述二次軋制輥輥寬為500～2000mm，直徑為300～1200mm；軋制鋁材時(shí)，轉(zhuǎn)速為3～20r/min，輥縫為0.5～10mm；

轉(zhuǎn)向輥位于二次軋制輥下方，二者的垂直距離為500～1200mm，轉(zhuǎn)向輥的輥寬為500～2000mm，輥徑為100～300mm；

結(jié)晶輥到線性噴嘴的垂直距離為d；當(dāng)制備鋁材時(shí)，d的范圍為200～800mm；

結(jié)晶輥到定位輥的距離為h1；定位輥到二次軋制輥的距離為h2；當(dāng)制備鋁材時(shí)，400mm≤h1≤750mm、400mm≤h2≤750mm且1000mm≤h1+h2≤1200mm。

本發(fā)明一種噴射軋制設(shè)備在鋁合金板帶材制備過程中的應(yīng)用方法；所述保護(hù)氣氛優(yōu)選為氮?dú)狻?/p>

在工業(yè)上應(yīng)用時(shí)，軋制之前應(yīng)在結(jié)晶輥和二次軋制輥表面涂上石墨粉進(jìn)行潤(rùn)滑。

本發(fā)明所開發(fā)的設(shè)備以及使用方法，特別適用于1～7系鋁合金板帶材的制備。

原理和優(yōu)勢(shì)

本發(fā)明在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥(也是成型輥)輥縫位置垂直高度為d的上方設(shè)置一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的線性噴嘴，線性噴嘴上方是熔煉室，合金熔煉后熔融金屬經(jīng)噴嘴霧化成半固態(tài)，飛行一段距離后在結(jié)晶輥上沉積，由于霧化金屬的不斷沖擊，半固態(tài)顆粒相互粘接，隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動(dòng)咬入結(jié)晶輥，金屬層進(jìn)一步致密化形成厚度一定的板材；結(jié)晶輥輥縫正下方垂直距離h1位置設(shè)置一對(duì)定位輥，用于將初軋后的板材準(zhǔn)確送入距離定位輥垂直距離h2位置的二次軋制輥，具有一定溫度的板材(制備鋁材時(shí)，400～550℃)經(jīng)二次軋制后已完全致密化，二次軋制后的板帶材經(jīng)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)為水平方向輸出，可作為最終的板帶材進(jìn)行卷曲或定尺裁剪，也可繼續(xù)軋制。本發(fā)明該技術(shù)將噴射沉積與傳統(tǒng)軋制工藝結(jié)合起來，制備板型良好、成型性能優(yōu)良、強(qiáng)度較高的各種鋁合金板帶材。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明設(shè)計(jì)了立式噴射軋制裝置，與國(guó)內(nèi)的立式噴射軋制裝置相比較，在噴嘴以及整體結(jié)構(gòu)了做了創(chuàng)造性的改進(jìn)；使得本發(fā)明所開發(fā)的設(shè)備能在不使用母帶的情況下，直接以熔融金屬為原料，得到高質(zhì)量的板帶材。

2)本發(fā)明與美國(guó)鋁業(yè)水平噴射軋制不同，而是采用立式噴射軋制方法，立式的優(yōu)點(diǎn)在于噴射的半固態(tài)金屬漿料在飛行過程中不會(huì)因?yàn)樽陨碇亓Χ霈F(xiàn)掉粒現(xiàn)象，噴射的范圍更加集中，材料的收得率高，軋成厚度較薄板帶材后經(jīng)轉(zhuǎn)向輥水平輸出，理論生產(chǎn)速度不低于micromill生產(chǎn)線。

3)本發(fā)明使用惰性氣體(氮?dú)?通過線性噴嘴將熔融金屬霧化成半固態(tài)，凝固速度極快，最終沉積于結(jié)晶輥表面，得到的材料基本消除了各向異性，組織細(xì)小均勻，惰性氣體的保護(hù)使合金的含氧量低，成型性能好，經(jīng)二次軋制后可完全致密化，有利于材料加工性能和強(qiáng)度的提高；

4)本發(fā)明使用的方法適用于1～7系所有牌號(hào)的鋁合金，特別適合傳統(tǒng)雙輥薄帶連鑄不能生產(chǎn)的高合金化高強(qiáng)度鋁合金；

5)本發(fā)明使用的方法可通過控制漏液口截面積、氣孔排布長(zhǎng)度、軋輥直徑、軋輥寬度、軋輥轉(zhuǎn)速等參數(shù)控制板帶材輸出尺寸和輸出速度，滿足生產(chǎn)需求；

6)本發(fā)明使用的方法中，由于金屬液的熱量在霧化過程已被大量帶走，軋輥不用加裝專門的冷卻裝置，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜程度，且在二次軋制之前不用對(duì)板材進(jìn)行退火，節(jié)約了能源，工藝流程短，大大縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本。

附圖說明

圖1為噴射軋制工藝簡(jiǎn)圖。

圖2為線性噴嘴設(shè)計(jì)圖。

圖3為采用噴射軋制方法制備的帶狀薄板實(shí)物圖。

圖4為采用噴射軋制方法制備的鋁合金微觀組織照片

從圖1可以看出本發(fā)明所設(shè)計(jì)噴射軋制的基本結(jié)構(gòu)以及其工作的簡(jiǎn)單流程。

圖2有a、b圖組成，其中a為線性噴嘴示的縱向剖視圖；b為線性噴嘴示的水平剖視圖；從圖2中可以看出本發(fā)明所設(shè)計(jì)線性噴嘴的基本結(jié)構(gòu)。

從圖3可以看出本發(fā)明實(shí)施例所得成品的實(shí)物狀態(tài)，從該實(shí)物圖中可以看出，其宏觀表面質(zhì)量良好。

圖4有由a、b、c三幅圖組成，從該圖中可以看出，其微觀表面質(zhì)量良好，且致密度高。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

采用噴射軋制技術(shù)制備硅含量27％的硅鋁合金，具體工藝過程及參數(shù)如下：

1)合金中硅含量為27％，余量為鋁。

2)如附圖1所示，在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥(也是成型輥)輥縫位置垂直高度為550mm的上方設(shè)置一個(gè)線性噴嘴，線性噴嘴上方是熔煉室，硅鋁合金熔煉后熔融金屬經(jīng)噴嘴霧化成半固態(tài)，飛行一段距離后在結(jié)晶輥上沉積，由于霧化金屬的不斷沖擊，半固態(tài)顆粒相互粘接，隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動(dòng)咬入結(jié)晶輥，金屬層進(jìn)一步致密化形成厚度一定的板材；結(jié)晶輥輥縫正下方垂直距離650mm位置設(shè)置一對(duì)定位輥，用于將初軋后的板材準(zhǔn)確送入距離定位輥垂直距離500mm位置的二次軋制輥，具有一定溫度的板材(400～550℃)經(jīng)二次軋制后已完全致密化，二次軋制后的板帶材經(jīng)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)為水平方向輸出。

3)結(jié)晶輥輥寬為500mm，直徑為500mm，轉(zhuǎn)速為5r/min，輥縫寬度為10mm，軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置；

4)二次軋制輥輥寬為500mm，直徑為500mm，轉(zhuǎn)速為10r/min，輥縫寬度為5mm，軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置；

5)定位輥輥寬為100mm，輥徑為200mm，輥縫寬與結(jié)晶輥一致，通過定位輥將板帶準(zhǔn)確送入二次軋制輥；

6)轉(zhuǎn)向輥位于二次軋制輥下方，垂直距離為600mm，轉(zhuǎn)向輥輥寬100mm，輥徑為150mm；

7)軋制之前應(yīng)在結(jié)晶輥和二次軋制輥表面涂上石墨粉進(jìn)行潤(rùn)滑；

8)熔煉室采用中頻感應(yīng)加熱以及電磁攪拌，先將原料加熱到1300℃，待全部融化后降至860℃，熔煉過程處于氮?dú)鈿夥罩校?/p>

9)霧化氣體選用氮?dú)?，霧化壓力0.8mpa；

10)噴嘴設(shè)計(jì)如附圖2所示，線性噴嘴氣體通道截面為圓形，氣體由環(huán)形通道與直線通道的切點(diǎn)進(jìn)入內(nèi)腔，在線性噴嘴兩端同時(shí)進(jìn)氣，這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)可阻止氣體回流發(fā)生紊亂，使通道內(nèi)各點(diǎn)氣壓保持基本一致，高壓氮?dú)庠谕ǖ纼?nèi)形成漩渦，經(jīng)噴嘴噴出后形成封閉的線性氣簾，氣簾夾角為40°，金屬液流在氣簾夾角處被擊碎。漏包底部的漏液口截面為矩形，寬度為2mm，長(zhǎng)度為100mm，氣孔在漏液口兩側(cè)對(duì)稱等距分布，相鄰氣孔間距2mm，氣孔直徑1mm，每側(cè)36個(gè)氣孔。

11)在霧化過程中少量飛濺出結(jié)晶輥的顆粒狀金屬余料可儲(chǔ)藏在廢料收集口處，該廢料收集口兼具廢氣過濾功能，可過濾隨氮?dú)忪F化過程中產(chǎn)生的粉塵，減少粉塵污染；

12)該方案制備的硅含量為27％的硅鋁合金板材表面平整光滑，板型良好，微觀組織照片如附圖4所示，組織細(xì)小均勻，硅顆粒呈類球狀，內(nèi)部完全致密，抗拉強(qiáng)度為262mpa，屈服強(qiáng)度為132mpa，抗彎強(qiáng)度為510mpa，彈性模量為83gpa，布氏硬度為69hb。

實(shí)施例2：

采用噴射軋制技術(shù)制備7055鋁合金，具體工藝過程及參數(shù)如下：

1)合金中鋅、鎂、銅、鋯含量分別為8.5％、2.2％、2.5％、0.2％，余量為鋁。

2)如附圖1所示，在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥(也是成型輥)輥縫位置垂直高度為550mm的上方設(shè)置一個(gè)線性噴嘴，線性噴嘴上方是熔煉室，合金原料熔煉后熔融金屬經(jīng)噴嘴霧化成半固態(tài)，飛行一段距離后在結(jié)晶輥上沉積，由于霧化金屬的不斷沖擊，半固態(tài)顆粒相互粘接，隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動(dòng)咬入結(jié)晶輥，金屬層進(jìn)一步致密化形成厚度一定的板材；結(jié)晶輥輥縫正下方垂直距離650mm位置設(shè)置一對(duì)定位輥，用于將初軋后的板材準(zhǔn)確送入距離定位輥垂直距離500mm位置的二次軋制輥，具有一定溫度的板材(400～550℃)經(jīng)二次軋制后已完全致密化，二次軋制后的板帶材經(jīng)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)為水平方向輸出。

3)結(jié)晶輥輥寬為500mm，直徑為500mm，轉(zhuǎn)速為5r/min，輥縫寬度為8mm，軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置；

4)二次軋制輥輥寬為500mm，直徑為500mm，轉(zhuǎn)速為16r/min，輥縫寬度為2.5mm，軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置；

5)定位輥輥寬為100mm，輥徑為200mm，輥縫寬與結(jié)晶輥一致，通過定位輥將板帶材準(zhǔn)確送入二次軋制輥；

6)轉(zhuǎn)向輥位于二次軋制輥下方，垂直距離為600mm，轉(zhuǎn)向輥輥寬100mm，輥徑為150mm；

7)軋制之前應(yīng)在結(jié)晶輥和二次軋制輥表面涂上石墨粉進(jìn)行潤(rùn)滑；

8)熔煉室采用中頻感應(yīng)加熱以及電磁攪拌，先將原料加熱到850℃，待全部融化后降至780℃，熔煉過程處于氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中；

9)霧化氣體選用氮?dú)猓F化壓力1.0mpa；

10)噴嘴設(shè)計(jì)如附圖2所示，線性噴嘴氣體通道截面為圓形，氣體由環(huán)形通道與直線通道的切點(diǎn)進(jìn)入內(nèi)腔，在線性噴嘴兩端同時(shí)進(jìn)氣，這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)可阻止氣體回流發(fā)生紊亂，使通道內(nèi)各點(diǎn)氣壓保持基本一致，高壓氮?dú)庠谕ǖ纼?nèi)形成漩渦，經(jīng)噴嘴噴出后形成封閉的線性氣簾，氣簾夾角為40°，金屬液流在氣簾夾角處被擊碎。漏包底部的漏液口截面為矩形，寬度為2mm，長(zhǎng)度為100mm，氣孔在漏液口兩側(cè)對(duì)稱等距分布，相鄰氣孔間距2mm，氣孔直徑1mm，每側(cè)36個(gè)氣孔。

11)在霧化過程中少量飛濺出結(jié)晶輥的顆粒狀金屬余料可儲(chǔ)藏在廢料收集口處，該廢料收集口兼具廢氣過濾功能，可過濾隨氮?dú)忪F化過程中產(chǎn)生的粉塵，減少粉塵污染；

12)該方案制備的7055鋁合金板材表面平整光滑，板型良好，微觀組織照片如附圖4所示，組織細(xì)小均勻，晶粒呈等軸狀，經(jīng)熱處理后抗拉強(qiáng)度為350mpa，屈服強(qiáng)度為202mpa，延伸率為11.2％，布氏硬度為62hb。

實(shí)施例3：

采用噴射軋制技術(shù)制備2024鋁合金，具體工藝過程及參數(shù)如下：

1)合金中銅、鎂、錳、硅含量分別為4.9％、1.8％、0.9％、0.5％，余量為鋁。

2)如附圖1所示，在兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥(也是成型輥)輥縫位置垂直高度為550mm的上方設(shè)置一個(gè)線性噴嘴，線性噴嘴上方是熔煉室，合金原料熔煉后熔融金屬經(jīng)噴嘴霧化成半固態(tài)，飛行一段距離后在結(jié)晶輥上沉積，由于霧化金屬的不斷沖擊，半固態(tài)顆粒相互粘接，隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動(dòng)咬入結(jié)晶輥，金屬層進(jìn)一步致密化形成厚度一定的板材；結(jié)晶輥輥縫正下方垂直距離650mm位置設(shè)置一對(duì)定位輥，用于將初軋后的板材準(zhǔn)確送入距離定位輥垂直距離500mm位置的二次軋制輥，具有一定溫度的板材(400～550℃)經(jīng)二次軋制后已完全致密化，二次軋制后的板帶材經(jīng)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)為水平方向輸出。

3)結(jié)晶輥輥寬為500mm，直徑為500mm，轉(zhuǎn)速為5r/min，輥縫寬度為9mm，軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置；

4)二次軋制輥輥寬為500mm，直徑為500mm，轉(zhuǎn)速為15r/min，輥縫寬度為3mm，軋輥材質(zhì)為通常使用的工具鋼，不需要加裝冷卻裝置；

5)定位輥輥寬為100mm，輥徑為200mm，輥縫寬與結(jié)晶輥一致，通過定位輥將板帶材準(zhǔn)確送入二次軋制輥；

6)轉(zhuǎn)向輥位于二次軋制輥下方，垂直距離為600mm，轉(zhuǎn)向輥輥寬100mm，輥徑為150mm；

7)軋制之前應(yīng)在結(jié)晶輥和二次軋制輥表面涂上石墨粉進(jìn)行潤(rùn)滑；

8)熔煉室采用中頻感應(yīng)加熱以及電磁攪拌，先將原料加熱到820℃，待全部融化后降至760℃，熔煉過程處于氮?dú)鈿夥罩校?/p>

9)霧化氣體選用氮?dú)?，霧化壓力1.1mpa；

10)噴嘴設(shè)計(jì)如附圖2所示，線性噴嘴氣體通道截面為圓形，氣體由環(huán)形通道與直線通道的切點(diǎn)進(jìn)入內(nèi)腔，在線性噴嘴兩端同時(shí)進(jìn)氣，這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)可阻止氣體回流發(fā)生紊亂，使通道內(nèi)各點(diǎn)氣壓保持基本一致，高壓氮?dú)庠谕ǖ纼?nèi)形成漩渦，經(jīng)噴嘴噴出后形成封閉的線性氣簾，氣簾夾角為40°，金屬液流在氣簾夾角處被擊碎。漏包底部的漏液口截面為矩形，寬度為2mm，長(zhǎng)度為100mm，氣孔在漏液口兩側(cè)對(duì)稱等距分布，相鄰氣孔間距2mm，氣孔直徑1mm，每側(cè)36個(gè)氣孔。

11)在霧化過程中少量飛濺出結(jié)晶輥的顆粒狀金屬余料可儲(chǔ)藏在廢料收集口處，該廢料收集口兼具廢氣過濾功能，可過濾隨氮?dú)忪F化過程中產(chǎn)生的粉塵，減少粉塵污染；

12)該方案制備的2024鋁合金板材表面平整光滑，板型良好，微觀組織照片如附圖4所示，組織細(xì)小均勻，內(nèi)部完全致密，經(jīng)熱處理后抗拉強(qiáng)度為330mpa，屈服強(qiáng)度為182mpa，延伸率為12.1％，布氏硬度60hb。

對(duì)比例1

其他設(shè)備部件是操作參數(shù)完全和實(shí)施例1一致，不同之處在于采用200510132519.6所記載的噴嘴，替代本發(fā)明實(shí)施例1的線形噴嘴；沒用母帶的情況下，直接噴射軋制的成功率約為50％，而即使成功所得產(chǎn)品中致密度約為93％左右，產(chǎn)品表面質(zhì)量差。