本發(fā)明涉及一種復合板真空加熱軋制的密封方法，具體涉及不銹鋼/碳鋼復合板的真空加熱軋制。

技術(shù)背景

隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們對各種技術(shù)提出了越來越高的要求，面對著單一材料很難滿足性能的綜合要求和抵抗各種惡劣環(huán)境的性能；比如腐蝕性環(huán)境、低溫環(huán)境以及高溫環(huán)境中。通常我們會采用將材料“結(jié)合”的方式使其滿足使用要求，如鈦/鋼復合板、鋁/鋼復合板、不銹鋼/碳鋼復合板、鋁/銅復合板和鈦/鋁復合板等，使其能夠具有多種金屬的特性，應用于不同的工況條件下，復合板的出現(xiàn)，一方面，提供了一種性能更加優(yōu)越的材料，另一方面，也節(jié)約了大量的經(jīng)濟成本。復合板的生產(chǎn)方法有爆炸焊接、擴散結(jié)合、瞬間液相結(jié)合以及軋制等方法。軋制法又可以分為熱軋法和冷軋法。其中熱軋法適用于多種金屬之間的結(jié)合，也是最經(jīng)濟、效率最高的生產(chǎn)復合板的方法。復合板真空加熱軋制過程一般為：下料、打磨、組坯、加熱保溫、熱軋、切邊和剝離，其中組坯是關(guān)乎復合板界面結(jié)合性能的重要環(huán)節(jié)。密封性良好的坯料也是保證復合板界面結(jié)合性能的前提?，F(xiàn)有復合板生產(chǎn)企業(yè)對于組坯的環(huán)節(jié)還未給予足夠高的重視，通常是通過一根鋼管與真空泵相連接，當坯料內(nèi)部達到所需真空度時，加熱鋼管至紅熱狀態(tài)，然后用液壓鉗將鋼管焊死，然后卸掉真空泵。在這種組坯方法中，可能會存在因鋼管未焊死而漏氣的現(xiàn)象，將會造成坯料內(nèi)部真空度降低，影響復合板界面結(jié)合性能。另一方面，由于真空管留在坯料的尾部，也會給坯料的保存、搬運以及軋制過程帶來不必要的麻煩，降低企業(yè)生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。因此為提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本并且簡化工序，亟需設(shè)計一種密封裝置來改善現(xiàn)有的復合板組坯方法，真空閥技術(shù)應運而生。

如南京潤邦金屬復合材料有限公司申請的名為“真空軋制層狀金屬復合板的組坯”的專利，專利申請?zhí)枮?01520131698.0，公開號為cn204494059u，提供了一種真空軋制層狀金屬復合板的組坯的方法：分別將兩塊基板,覆板對稱放置，中間放隔離布，將覆板四周焊接隔離板并滿焊密封，鉆取真空孔，然后通過真空孔抽取真空，后密封。

中國第一重型機械股份公司申請的名為“對稱熱軋制造不銹鋼復合板的真空封裝方法”的專利，專利申請?zhí)枮?01310551111.7，公開號為cn103639203a，提供了一種對稱熱軋制造不銹鋼復合板的真空封裝方法：:將板坯去除氧化層、清洗并干燥、涂刷隔離涂、焊接固定、密封、鉆通孔，然后將空氣抽出，最后將小孔焊接封嚴，組坯完成。

但以上現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題，抽取真空后的具體密封方法都一帶而過，沒有具體闡述，而采用外伸真空管加熱夾死的密封方法，就會存在密封性差，漏氣，搬運過程中大大增加了因磕碰導致漏氣軋廢的可能性，生產(chǎn)效率低等不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對當前技術(shù)中存在的不足，提供一種復合板組坯過程的密封裝置。該裝置通過真空蓋板、真空密封墊片的設(shè)計，利用調(diào)節(jié)螺柱的轉(zhuǎn)動帶動調(diào)節(jié)螺母的移動，實現(xiàn)導氣管的閉合的控制。將該裝置安裝在坯料密封條上預留的方形孔內(nèi)，并與密封條焊合在一起，保證密封性，將真空閥與真空泵相連，當坯料內(nèi)部達到所需真空度時，通過調(diào)節(jié)螺柱與調(diào)節(jié)螺母之間通過螺紋配合實現(xiàn)真空蓋板的閉合，從而實現(xiàn)密封作用。本發(fā)明避免了加熱焊死不銹鋼管的過程，簡化了工序，提高了生產(chǎn)效率。也避免了由于不銹鋼管的存在可能造成的漏氣、真空度降低等情況的發(fā)生。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種復合板組坯過程的密封裝置，該密封裝置包括真空閥閥體、導氣管、合頁、抽氣管、真空蓋板、真空密封墊片、調(diào)節(jié)螺柱、調(diào)節(jié)螺母和套管；

所述的真空閥閥體為正方體或長方體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部右側(cè)為長方體的空腔，真空閥閥體的左側(cè)中部開有第一通孔直通空腔，第一通孔內(nèi)過盈配合安裝有導氣管；導氣管的左側(cè)端部與真空閥閥體的閥壁外側(cè)對齊，并與真空閥閥體焊合；導氣管右側(cè)突出入真空閥閥體的空腔內(nèi)為3～5mm；

真空閥閥體的右側(cè)上部開有第二通孔直通空腔；第二通孔上過盈配合固定有抽氣管，抽氣管左側(cè)與真空閥閥體內(nèi)壁對齊，抽氣管右端伸出真空閥閥體外30～50mm；

所述的真空閥閥體內(nèi)空腔下部的左側(cè)內(nèi)壁上水平開有圓形槽，該圓形槽的左部末端，開有一個直徑大于圓形槽直徑3～5mm的凹槽，圓形槽水平對應的空腔右側(cè)的閥壁上開有第三通孔，圓形槽、凹槽和第三通孔同軸分布，共同安裝有調(diào)節(jié)螺柱；

所述的導氣管右側(cè)末端垂直上方的空腔的閥壁上，安裝有合頁，合頁與真空蓋板的上部連接端相連，真空蓋板的尾端固定在套管上；

所述的真空蓋板包括上部連接端、圓形蓋板和尾端，圓形蓋板的直徑大于導氣孔的直徑1～3mm，其左側(cè)固定有真空密封墊片，真空蓋板的尾端為圓柱體，真空蓋板的尾端套在套管內(nèi)，套管連接在調(diào)節(jié)螺母側(cè)面，調(diào)節(jié)螺母套在調(diào)節(jié)螺柱上，調(diào)節(jié)螺柱右端帶有六角凹槽，調(diào)節(jié)螺柱的左端為直徑大于螺柱直徑3～4mm的圓盤。

所述的導氣管右側(cè)端部預制為v型凹槽狀。

所述的套管與調(diào)節(jié)螺母之間的連接處設(shè)置有同樣大小的圓形平臺，兩側(cè)的平臺中間設(shè)置有通孔，套管與調(diào)節(jié)螺母的連接是通過用鉚釘穿過兩個通孔實現(xiàn)，但套管與調(diào)節(jié)螺母之間留有間隙，可以保證套管與調(diào)節(jié)螺母的相互轉(zhuǎn)動。

所述的真空閥閥體的大小為60～80*60～80*80～100mm。

本發(fā)明的有益效果為：

傳統(tǒng)的組坯方法是通過一根不銹鋼管與坯料焊接在一起，并與坯料內(nèi)部相連通，通過真空管與真空泵連接，使復合板坯料內(nèi)部達到所需真空度，此時加熱不銹鋼管達到紅熱狀態(tài)，用液壓鉗將不銹鋼管焊死，然后卸掉真空泵，由于不銹鋼管的存在，將會對坯料的儲存、搬運以及軋制造成一定的麻煩，不銹鋼管也可能在搬運和儲存的過程中發(fā)生漏氣，使坯料內(nèi)部真空度降低，影響生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。而本專利通過真空閥實現(xiàn)密封作用，成功地解決了由于不銹鋼管的存在而引起的問題，真空閥中，調(diào)節(jié)螺柱與調(diào)節(jié)螺母之間通過螺紋配合實現(xiàn)真空蓋板的閉合與開啟，從而實現(xiàn)密封作用。本發(fā)明可以有效地消除由于不銹鋼管存在而引起的不利影響，而且由于本密封裝置的存在，也避免了加熱焊死不銹鋼管的過程，簡化了工序，提高了生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)企業(yè)來說，具有重要意義。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本密封裝置進一步說明。

圖1是本真空閥閉合之前的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本真空閥閉合之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3調(diào)節(jié)螺柱結(jié)構(gòu)圖

圖4調(diào)節(jié)螺母剖視圖

圖5調(diào)節(jié)螺母與套管三視圖，其中，圖5a為調(diào)節(jié)螺母與套管主視圖，圖5b為調(diào)節(jié)螺母與套管左視圖，圖5c為調(diào)節(jié)螺母與套管俯視圖；

圖6真空蓋板與真空密封墊片三視圖，其中，圖6a為調(diào)節(jié)螺母與套管主視圖，圖6b為調(diào)節(jié)螺母與套管左視圖，圖6c為調(diào)節(jié)螺母與套管俯視圖；

圖中數(shù)字所表示的相應部件的名稱：

1.真空閥閥體、2.導氣管、3.合頁、4.抽氣管、5.真空蓋板、6.真空密封墊片、7.調(diào)節(jié)螺柱、8.調(diào)節(jié)螺母、9.套管、10.螺紋、11.焊縫。

具體實施方式

本發(fā)明所述的一種復合板組坯過程的密封裝置的結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，包括真空閥閥體1、導氣管2、合頁3、抽氣管4、真空蓋板5、真空密封墊片6、調(diào)節(jié)螺柱7、調(diào)節(jié)螺母8、套管9、螺紋10和焊縫11；

其中真空閥閥體1為正方體或長方體結(jié)構(gòu)，真空閥閥體1的尺寸約為60*60*80mm，其內(nèi)部右側(cè)為長方體的空腔，空腔的尺寸為30*40*40mm，在真空閥閥體1長度為80mm的方向上空腔尺寸為30mm，空腔左側(cè)壁厚40mm，右側(cè)壁厚10mm；真空閥閥體1的左側(cè)中心偏上位置開有第一通孔直通空腔，第一通孔的中心線距離真空閥閥體1上壁25mm，距離真空閥閥體1下壁35mm，第一通孔直徑25mm；真空閥閥體1的右側(cè)上部開有第二通孔直通空腔，第二通孔直徑10mm；在空腔下部的左側(cè)內(nèi)壁上水平開有直徑為5.5mm，深度為9mm的圓形槽(用來放置調(diào)節(jié)螺柱7)，該圓形槽的左部末端，開有一個直徑大于圓形槽的凹槽，凹槽的直徑為9.2mm，寬為1.2mm，凹槽頂部距離第一通孔1mm；圓形槽水平對應的空腔右側(cè)的閥壁上開有第三通孔，第三通孔直徑5.5mm，圓形槽、凹槽和第三通孔同軸分布，共同安裝有調(diào)節(jié)螺柱7；圖1與圖2為整個真空密封裝置的剖視圖，與第一通孔相連的是導氣管2，導氣管2與通孔之間為過盈配合，以提供一定的強度，導氣管的左側(cè)端部與真空閥閥體1的閥壁外側(cè)對齊，并與真空閥閥體1焊合，保證密封性，導氣孔右側(cè)要突出真空閥閥體1約為3～5mm，以便于更好的實現(xiàn)密封。

所述的導氣管2右側(cè)端部預制為v型凹槽狀，以便于更好的實現(xiàn)密封，導氣管2壁厚6mm，內(nèi)徑13mm，導氣管2與真空閥閥體1過盈配合的長度為40mm，目的是提高導氣管的穩(wěn)定性，第二通孔上過盈配合固定有抽氣管4，抽氣管4外徑為10mm，壁厚1.5mm，內(nèi)徑7mm，抽氣管4右端伸出真空閥閥體1外30～50mm，用來連接真空泵。

空腔內(nèi)的導氣管2右側(cè)末端的垂直上方的閥壁上，距離真空閥閥體1左側(cè)壁約3～5mm，對應導氣管伸出的長度，安裝有合頁3，合頁3與真空蓋板5的上部連接端相連，真空蓋板5的尾端固定在套管9上；

所述的真空蓋板5的三視圖如圖6所示，包括上部連接端、圓形蓋板和尾端，圓形蓋板部分直徑約為26mm，略大于導氣管2端口直徑，其左側(cè)固定有真空密封墊片6，真空蓋板5的尾端為直徑為5mm的圓柱體，套管9內(nèi)徑5.2mm，套管壁1.4mm，套管外徑8mm，套管長8mm，套管9套在真空蓋板5的尾端的圓柱上，套管9連接在調(diào)節(jié)螺母8側(cè)面，如圖1、2所示，套管9與調(diào)節(jié)螺母8之間的連接處設(shè)置有同樣大小的圓形平臺，兩側(cè)的平臺中間設(shè)置有通孔，套管與調(diào)節(jié)螺母的連接是通過用鉚釘穿過兩個通孔實現(xiàn)，但套管與調(diào)節(jié)螺母之間留有間隙，可以保證套管與調(diào)節(jié)螺母的相互轉(zhuǎn)動。套管9處于調(diào)節(jié)螺母8的側(cè)面，如圖1所示，套管9處于調(diào)節(jié)螺母8靠里的位置，調(diào)節(jié)螺母8剖視圖如圖4所示，外徑為8mm，長度為8mm，內(nèi)部帶有螺紋，與調(diào)節(jié)螺柱7相匹配，調(diào)節(jié)螺柱7的剖視圖如圖3所示，中間帶螺紋部分直徑為5mm，總長為50mm，其中帶有螺紋的長度為30mm，對應空腔所在的位置，調(diào)節(jié)螺母8可以在帶有螺紋的位置移動，調(diào)節(jié)螺柱7右端帶有六角凹槽，凹槽深度5mm，調(diào)節(jié)螺柱7右側(cè)端部直徑10mm，寬度7mm，調(diào)節(jié)螺柱7右側(cè)端部與真空閥閥體1的上壁之間距離1mm，以便于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺柱7，調(diào)節(jié)螺柱7的左端為直徑為9mm，寬度為1mm的圓盤，圓盤位于真空閥閥體1上預制的圓形凹槽內(nèi)，用于固定調(diào)節(jié)螺柱7的位置，防止調(diào)節(jié)螺柱7左右移動。

調(diào)節(jié)螺母8與調(diào)節(jié)螺柱7之間通過螺紋相對移動，通過調(diào)節(jié)螺柱轉(zhuǎn)動，帶動調(diào)節(jié)螺母從右到左水平移動，從而帶動套管9沿著真空蓋板的尾端移動，最終使真空蓋板閉合，從而帶動真空蓋板5的移動，實現(xiàn)密封；真空蓋板5的左側(cè)設(shè)置有真空密封墊片6；真空密封墊片6為直徑為25mm，材質(zhì)為石墨，當真空蓋板5垂直于調(diào)節(jié)螺柱7時，真空蓋板5將通過真空密封墊片6將導氣管2封閉；

所述的導氣管2，合頁3，真空蓋板5，調(diào)節(jié)螺柱7，調(diào)節(jié)螺母8和套管9的材質(zhì)為熱強鋼；真空閥閥體1，抽氣管4的材質(zhì)為低碳鋼。

本密封裝置在制作時，先從鋼坯上切下一塊大小為真空閥閥體1大小的剛塊，先在鋼坯的長度方向一端的中間靠下的位置銑出一個直徑為12mm，深度為7mm的凹槽，與調(diào)節(jié)螺柱7帶六角凹槽的一端相匹配，然后在凹槽的中間位置鉆出一個直徑為5.5mm，深度為43.2mm的圓孔，然后將鋼坯從中間切開，兩部分對稱加工出右側(cè)放置真空蓋板5的空腔，空腔尺寸為30*40*40mm，以及放置調(diào)節(jié)螺柱7左側(cè)圓盤的圓形凹槽，再將合頁3安裝在真空蓋板5的上部的固定端，將套管9與調(diào)節(jié)螺母8通過鉚釘連接起來，將套管9套在真空蓋板5一端的圓柱上，然后將調(diào)節(jié)螺母8套入調(diào)節(jié)螺柱7，再將調(diào)節(jié)螺柱7左端的圓盤焊在調(diào)節(jié)螺柱的左端，之后將調(diào)節(jié)螺柱7放到真空閥閥體1預制的凹槽內(nèi)，最后將真空蓋板5通過合頁3固定在真空閥閥體1的上壁，等內(nèi)部真空蓋板5、調(diào)節(jié)螺母8、調(diào)節(jié)螺柱7和套管9等裝置放好后，將真空閥閥體1對稱焊合，最后開出導氣管2與抽氣管4的通孔，將導氣管2與真空閥閥體1安裝好，在外側(cè)將真空閥閥體1與導氣管2焊合，保證密封性，再將抽氣管4與真空閥閥體1安裝好，并焊合，保證密封性。至此，真空閥加工完成。

將復合板母材按照基層、復層、隔離布、復層、基層的順序放置，其中基層坯料長和寬的尺寸要比復層的尺寸大20毫米，先將兩塊復層金屬板中間放置高溫隔離布，然后將兩塊復層金屬板焊接固定，再將基層金屬板置于復層金屬板的上下兩側(cè)，用密封條將兩塊基層板焊合密封，密封條上要預留安裝真空閥的位置，將真空閥放置在預留的位置上，并將真空閥與密封條焊合密封，其中真空閥閥體與坯料內(nèi)部空間相連通，要求保證真空閥閥體與密封條之間密封性良好。抽真空時真空泵通過抽氣管4相連接，調(diào)節(jié)螺柱7右端凹槽處與真空閥閥體1之間的縫隙用真空泥填滿，保證密封性，當不銹鋼復合板坯料內(nèi)部達到所需真空度時，此時通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺柱7使真空蓋板5壓在導氣管2的端部，通過真空密封墊片6實現(xiàn)密封，使不銹鋼復合板坯料內(nèi)部與外界隔離，此時，卸掉真空泵，并將導氣管4切掉，并清理掉調(diào)節(jié)螺柱右端的真空泥，，最后將抽氣管和調(diào)節(jié)螺柱右端缺口焊合，形成焊縫11，如圖2中所示。

本密封裝置不僅適用于不銹鋼復合板的組坯工序，也同樣適用于其他多層金屬的組坯工序。

本發(fā)明未盡事宜為公知技術(shù)。