[发明专利]一种金属基复合材料成型系统及成型方法

权利要求书

1.一种金属基复合材料成型系统，其特征在于：它包括第一高炉、粉材喷洒设备、分层浇筑平台、锻造平台、加热设备、拉伸设备、第二高炉以及注模成型平台，其中，第一高炉与分层浇筑平台之间通过第一引流管道连接，粉材喷洒设备布置在分层浇筑平台的上方，用于在分层浇筑过程中将增强材料定向喷洒在半凝固状态下的金属熔体表面，分层浇筑平台与锻造平台之间通过第一传送装置连接，锻造平台与第二高炉之间通过第二传送装置连接，第二高炉与注模成型平台之间通过第二引流管道连接，加热设备与锻造平台之间以及拉伸设备与锻造平台之间分别通过第三传送装置及第四传送装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料成型系统，其特征在于：锻造平台包括锻造设备和压延设备。

3.根据权利要求1或2所述的一种金属基复合材料成型系统，其特征在于：所述第三传送装置及所述第四传送装置均为机械手。

4.一种采用上述权利要求1～3中任一权利要求所述成型系统的成型方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤一、将金属基材利用第一高炉进行熔化，使其形成金属流体，然后将金属流体通过第一引流管道引流至分层浇筑平台中的分层浇筑模具中，金属流体分多层进行浇筑，每浇筑一层后，待该层金属流体呈半凝固状态后，利用粉材喷洒设备喷洒一层增强材料；

步骤二、待浇筑完成后，复合材料凝固形成待加工件，将待加工件传送至锻造平台，然后移动到加热设备中进行再加热，直至待加工件达到锻造条件后，将待加工件传送至锻造平台，进行锻造加工；

步骤三、在锻造加工完成后，再利用拉伸设备对锻造后的待加工件进行拉伸处理；

步骤四、待加工件进行反复加热、锻造及拉伸加工后，传送至第二高炉中进行加热，至待加工件呈半流体状态后停止加热；

步骤五、将半流体状态的复合材料引流至注模成型平台中，进行注模成型。

5.根据权利要求4所述的成型方法，其特征在于：步骤一中在对金属流体进行分层浇筑时，所浇筑的层数范围为3-5层。

6.根据权利要求4所述的成型方法，其特征在于：步骤一中在对金属流体进行分层浇筑时，所浇筑的层数为3层或5层。

7.根据权利要求4、5或6所述的成型方法，其特征在于：步骤一中，每浇筑一层后，等待5-6分钟至该层金属流体呈半凝固状态。

8.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于：步骤一中，向半凝固状态下的金属流体表面喷洒增强材料时，采用定向喷洒的方式，粉材喷洒设备向一个方向移动，使增强材料均匀覆盖在金属流体表面。

9.根据权利要求4所述的成型方法，其特征在于：步骤一中，所喷洒的每一层增强材料厚度均为2-3mm。

10.根据权利要求4所述的成型方法，其特征在于：步骤四中，将待加工件传送至第二高炉中进行加热前，加热、锻造及拉伸加工循环至少三次。