[发明专利]电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置及使用方法

权利要求书

1.电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置，其特征在于：包括有轧机机架以及设置在轧机机架上的电流加载装置支架、绝缘轧辊，所述电流加载装置支架包括有前置盒以及设置在前置盒后端的锥形仓，所述前置盒的前端设置有金属层插口，所述锥形仓内部设置有与金属层插口连通的送料通道，所述锥形仓的上下两侧分别设置有上导向座、下导向座，所述上导向座、下导向座内分别设置有上导电夹板、下导电夹板，三个待复合板分别从金属层插口、上导电夹板下方、下导电夹板上方穿过，进入两个绝缘轧辊之间的轧制变形区进行轧制，所述金属层插口通过紧固螺栓接电源正极，所述上导电夹板、下导电夹板均接电源负极。

2.根据权利要求1所述的电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置，其特征在于：所述上导向座、下导向座内均设置有滑槽，所述上导电夹板、下导电夹板滑动设置在所述滑槽内，所述上导向座、下导向座的外端均设置有安装板，所述上导电夹板、下导电夹板分别通过压缩弹簧与安装板连接。

3.根据权利要求2所述的电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置，其特征在于：所述上导电夹板、下导电夹板上均设置有螺纹调节杆，所述安装板上对应螺纹调节杆设置有通孔，所述螺纹调节杆位于安装板的上方螺纹连接有螺钉螺母。

4.根据权利要求3所述的电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置，其特征在于：所述上导向座、下导向座的外端设置有定位柱，所述安装板套装在所述定位柱上。

5.根据权利要求1-3中任一所述的电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置，其特征在于：所述轧机机架的前端设置有纵向滑槽，所述前置盒滑动设置在所述纵向滑槽内，所述前置盒通过锁紧杆固定在纵向滑槽内的位置。

6.根据权利要求3所述的电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置的使用方法，其特征在于：包括有以下步骤：

步骤1：组装好的电流加载装置，由上导电夹板、下导电夹板接入电源负极，由紧固螺栓接入电源正极，使中间层的待复合板从金属层插口经送料通道插入，将上下层的待复合板经上导电夹板、下导电夹板，上导向座、下导向座的通道插入，送入绝缘轧辊之间进行电塑性轧制；

步骤2：通过螺钉将电流加载装置与前置盒进行连接，整个装置通过锁紧杆固定在纵向滑槽内，可以根据绝缘轧辊的位置进行调整；

步骤3：通过转动螺纹调节杆可以调整上导电夹板、下导电夹板的位置，以调节上下方的待复合板通过的间隙，保证电辅助轧制复合过程中，上导电夹板、下导电夹板的接触面与待复合板的复合面始终紧密接触，获得良好的导电效果；

步骤4：中间的待复合板固定，上下层的待复合板进入绝缘轧辊内呈一定角度，同时通入不同频率下的高频脉冲电流制备三层金属待复合板。

7.根据权利要求6所述的电辅助轧制三层金属复合板的电流加载装置的使用方法，其特征在于：所述步骤4中通入不同频率下的高频脉冲电流制备三层金属待复合板的具体步骤为：

S1：选取坯料：分别选择一块镁合金板与两块铝合金板作为待复合板，其尺寸为80mm×30mm×2mm，用角磨机对镁合金板与铝合金板的表面进行打磨，清除表面上的油污、杂质等，以便通入高频脉冲电流后板材之间有良好的接触导电性；

S2：制备待复合板材：将一层镁合金板从金属层插口经送料通道插入，作为中间层的待复合板，两块铝合金板作为上、下方的待复合板，镁合金板与两块铝合金板分别插入上导电夹板、下导电夹板的铜制夹具中，使三层待复合板在到达绝缘轧辊时刚好接触，将高频脉冲电源的正极与负极分别接在紧固螺栓、上导电夹板、下导电夹板上并固定好，随后调节绝缘轧辊的压下量，最后通入高频电流同时开启绝缘轧辊进行轧制；

S3：设置待复合板通电参数：首先根据铝镁两元相图，得知在所需加热到的温度，确定高频电流参数范围为：电流300～600A，频率为20kHz～80kHz，占空比为50%，由于不同材料电导率、热导率、介电常数、磁导率等参数不同，通过计算与预实验定量分析得出电流、频率以及占空比的最优参数；

S4：分析待复合板的微观形貌及力学性能：通过以上步骤，制备出了镁铝镁复合板，随着电流加载频率的升高，待复合板界面形貌由平直界面转换为波纹形状界面，进行纳米压痕性能测定。