[发明专利]一种金属基复合材料的热挤压装置

说明书

本发明涉及热挤压技术领域，特别是涉及一种金属基复合材料的热挤压装置。包括框架、挤压驱动机构、热挤压腔、玻璃润滑垫及凸模，其中挤压驱动机构和热挤压腔设置于框架上，热挤压腔的底部为锥形结构,该锥形结构的底部设有挤压口；玻璃润滑垫设置于热挤压腔的底部内壁上；挤压驱动机构设置于热挤压腔的上方；凸模的上端与挤压驱动机构的输出端连接，下端插设于热挤压腔内，且与热挤压腔的内壁滑动连接；在进行加热过程中凸模的下端与玻璃润滑垫接触，使玻璃润滑垫与热挤压腔内的挤压料隔离。本发明在金属基复合材料的加热过程中，玻璃润滑垫不与金属基复合材料直接接触，提升在热挤压情况下玻璃润滑垫的润滑效果，且提升玻璃润滑垫的使用寿命。

技术领域

本发明涉及热挤压技术领域，特别是涉及一种金属基复合材料的热挤压装置。

背景技术

热挤压是在热锻温度下借助于材料塑性好的特点，对金属进行各种挤压成形。热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒材及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性好、强度相对较低的有色金属及其合金等，而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢，如结构用特殊不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。由于坯料必须加热至热锻温度进行挤压，常伴有较严重的氧化和脱碳等加热缺陷，影响了挤压件的尺寸精度和表面粗糙度。一般情况下，机器零件热挤压成形后，再采用切削等机械加工来提高零件的尺寸精度和表面质量。颗粒增强铝基复合材料的难加工性一直是制约其成本,并限制其广泛应用的一个关键因素。在热变形加工过程中,由于硬质增强相的加入,严重阻碍了基体的塑性流动,而且提高了变形抗力。若加工参数控制不当,很容易引起增强相颗粒在局部区域的分布不均匀,或产生界面脱粘、孔洞、裂纹等损伤。颗粒增强铝基复合材料主要用来生产棒材、管材和板材，而热挤压是颗粒增强铝基复合材料生产中最主要的加工方式。

由于颗粒增强铝基复合材料的挤压温度高、变形抗力大、容易粘模等原因，润滑是颗粒增强铝基复合材料热挤压成形的关键技术，采用合理的润滑方式可以降低挤压力，延长工装模具使用寿命，提高制品质量，降低挤压能耗。同时，颗粒增强铝基复合材料具有较强的热态化学活性，高温下可与周围介质中的氢、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳及水蒸气化合，产生氧化皮、氢化物等，影响材料的使用性能。

玻璃润滑是目前颗粒增强铝基复合材料等难挤压金属，比较先进的润滑方式之一，不仅其成本较低，能够提供良好的润滑作用，并且能够提供较好的绝热、抗氧化、减少吸氢量等防护效果，延长模具使用期限，提高挤压制品的性能、表面质量，降低挤压能耗。制备颗粒增强铝基复合材料热挤压用润滑剂的难点，在于除了要保证其在高温下具有良好的润滑效果，并且要有一定的附着力、高温流动性与隔热、防护效果。

目前，工业上应用的颗粒增强铝基复合材料热挤压用玻璃润滑剂并不能很好的适用于锆颗粒增强铝基复合材料。热挤压在加热至指定温度后，在其表面以滚涂或喷涂的方式施加玻璃润滑剂，使用此方法很难将润滑剂均匀涂覆于坯料表面。此外，颗粒增强铝基复合材料，更容易与周围环境发生反应，要避免其吸氧、吸氢、吸氮等。因此，颗粒增强铝基复合材料热挤压需要一种同时满足润滑与热防护效果的材料，在坯料加热之前涂覆于坯料表面，防止坯料与周围气氛反应，这要求润滑材料具有良好的致密性与附着力，保证坯料在移动过程中润滑材料不发生脱落。

润滑剂是关键，在加热的过程中保护润滑剂是提高润滑效果的有效手段。因此，需要一种能提高润滑效果的金属基复合材料的热挤压装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种金属基复合材料的热挤压装置，该装置能提高热挤压润滑效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：