【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属板材制备，具体涉及制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置及方法。
技术介绍
1、金属板中板厚度一般在0.5mm到10mm之间，常用于制造机械零件、船舶、桥梁、建筑结构等，使役性能要求足够强度与韧性。常通过轧制手段制备，并辅以长时间热处理等后续工艺调整其组织与性能。异质结构(hs)材料是材料科学的一项革命性进展，其特征是材料具有不同力学或物理性能的异质带。在变形过程中，由于软区和硬区之间的协同作用，形成异质变形诱导(hdi)应力，导致显著的hdi强化和应变硬化。这种机制使其性能大大提高，超越了传统的均质材料，具有广泛的工业应用潜力。例如，目前的工业技术和设施可以生产hs材料，利用目前的工业轧制和退火技术可以生产出hs钢，有望开发出一系列新的高性能和低成本的汽车用钢。其次，通过定制异质结构设计，镁合金、钛合金等轻质合金的强度-塑性协同效应可以得到显著提高。从而进一步提高其比强度，在航空航天和汽车领域的应用潜力巨大。第三，与几种钛合金相比，异质结构纯钛具有优越的力学性能和生物相容性，在生物医学工程中具有广阔的应用前景。第四，具有高强度和导电性的异质结构铜合金有望在高速铁路网中作为接触导体得到应用。也是目前提升金属板带性能的重要方向之一。然而，其制备手段依赖于传统轧制、退火等组合工艺，制备时间周期长，规模化生产难度大，成本较高。需探索更有效的加工方法，从而以低成本生产适合工业化的hs材料。
技术实现思路
1、为解决现有技术的缺点和不足，提供制备周期性异质结构板带的阵
2、为实现本专利技术目的而提供的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，包括中支撑底座，其特征在于：所述中支撑底座表面上方安装有阵列式脉冲电流施加装置，所述阵列式脉冲电流施加装置内部中间夹持金属板材，所述中支撑底座的两侧安装有用于输送金属板材的输送装置，所述阵列式脉冲电流施加装置两侧安装有负极陶瓷板升降装置，所述阵列式脉冲电流施加装置上方表面安装有负极铜块升降装置，所述阵列式脉冲电流施加装置下方安装有正极铜块升降装置，所述中支撑底座上安装有正极陶瓷板调节装置，在所述阵列式脉冲电流施加装置外侧装配有密封箱，所述密封箱内填充有氮气或氦气。
3、优选的，所述阵列式脉冲电流施加装置包括中支撑底座上设置的下阵列式正极陶瓷板，所述下阵列式正极陶瓷板内部设置有卡槽，所述下阵列式正极陶瓷板通过内部卡槽连接有正极铜块，且被正极铜块贯穿，多个所述正极铜块通过导线并联，在所述下阵列式正极陶瓷板的上方设置有上阵列式负极陶瓷板，所述上阵列式负极陶瓷板上的卡槽内设置有负极铜块，多个所述负极铜块通过导线并联。
4、优选的，所述负极铜块和正极铜块均为t型，且另一端与金属板材接触的部位为圆弧状，相邻列之间的所述负极铜块和正极铜块相互交错排列。
5、优选的，所述输送装置包括用于支撑和输送金属板材的输送辊，所述输送辊通过轴承座安装在中支撑底座上。
6、优选的，所述负极陶瓷板升降装置包括所述上阵列式负极陶瓷板两侧设置的钢板，所述上阵列式负极陶瓷板两侧均开设有两个孔洞，所述钢板两侧开设有孔洞，且与上阵列式负极陶瓷板开设的孔洞相对应，所述钢板和上阵列式负极陶瓷板紧密贴合，所述钢板的孔洞与中高压油缸的顶杆螺纹连接，所述中高压油缸固定安装在中支撑底座上，所述中高压油缸设置有四组。
7、优选的，所述负极铜块升降装置包括所述负极铜块上放插接的上支撑座绝缘块，所述上支撑座绝缘块固定连接上支撑座气缸的活塞杆，所述上支撑座气缸的另一端固定连接有上支撑座，所述上支撑座的四个角端固定连接有固定柱，所述固定柱的另一端固定连接中支撑底座。
8、优选的，所述正极铜块升降装置包括所述正极铜块下方卡接的下底座微型气缸绝缘块，所述下底座微型气缸绝缘块的下方固定连接有下底座微型气缸的活塞杆，所述下底座微型气缸的底端固定连接正极陶瓷板调节装置。
9、优选的，所述密封箱包括上箱体和下箱体，所述上箱体和下箱体均为顶底开口结构，所述上箱体固定连接在上阵列式负极陶瓷板下表面的凹槽内，所述下箱体固定连接在正极陶瓷板调节装置上，在所述下箱体的上表面开设有用于穿过金属板材的豁口，所述下箱体的壁厚大于正极陶瓷板调节装置的最大调节距离，以防止在调节过程中，出现密封不严的情况。
10、优选的，所述中支撑底座的中心处开设有方形槽，所述正极陶瓷板调节装置包括两组中底座滑轨，两组中底座滑轨分别固定连接在中支撑底座方形槽的两侧，所述中底座滑轨上滑动连接上移动底板，所述上移动底板为“l”型，所述下箱体固定连接在上移动底板上，所述下阵列式正极陶瓷板滑动设置在下箱体内，所述上移动底板中心处开设有用于穿过下阵列式正极陶瓷板的通槽，所述中支撑底座的一侧固定连接有中底座三轴导杆气缸，所述中底座三轴导杆气缸的活塞与上移动底板的侧板固定连接，在所述中支撑底座上表面远离中底座三轴导杆气缸的一侧固定连接有两个中底座挡板，用于对上移动底板进行限位，所述中支撑底座的下表面固定连接有四个下支撑柱，所述下支撑柱的另一端固定连接下支撑底座，所述下支撑底座的一侧固定连接有下底座三轴导杆气缸，所述下支撑底座上表面固定连接有两组下底座滑轨，在所述下支撑底座上表面远离下底座三轴导杆气缸的一侧固定连接有两个下底座挡板，用于对下移动底板进行限位，所述下移动底板滑动设置在下底座滑轨上，所述下移动底板为“l”型，所述下移动底板的侧板与下底座三轴导杆气缸的活塞固定连接。
11、制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理方法，包括以下步骤：
12、s1，根据下箱体上表面豁口的宽度宽度选择不同相应规格的金属板材，通过调节正极陶瓷板调节装置将正极铜块调节到合适的位置，使通电区域与不通电区域比例符合加工要求，进而形成符合要求的异质结构；
13、s2，通过控制正极铜块升降装置中的下底座微型气缸使正极铜块下降一定高度，通过控制负极铜块升降装置中的上支撑座气缸使负极铜块上升一定高度，再通过中高压油缸将上阵列式负极陶瓷板升到适当高度，使得金属板材能够穿过，此时密封箱的下箱体与上箱体分离；
14、s3，利用输送辊将金属板材送入阵列式脉冲电流施加装置，通过中高压油缸将上阵列式负极陶瓷板下降使上箱体的下表面紧挨的下箱体的上表面，根据事先确定的需要通脉冲电流的区域，通过控制正极铜块升降装置中对应的下底座微型气缸使正极铜块上升，使正极铜块的圆弧端与金属板材的下表面紧密接触，通过控制负极铜块升降装置中对应的上支撑座气缸使负极铜块下降使负极铜块的圆弧端与金属板材的上表面紧密接触；
15、s4，利用阵列式脉冲电流施加装置中的正极铜块和负极铜块对金属板材的局部区域施加脉冲电流，通过脉冲电流对金属板材的组织与强韧性能进行调控，从而形成异质结构；
16、s5，重复上述s2至s4，利用输送辊将已通电处理的金属板材送出，将下一段未处理的金属板材送入阵列式脉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，包括中支撑底座(1)，其特征在于：所述中支撑底座(1)表面上方安装有阵列式脉冲电流施加装置(2)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)内部中间夹持金属板材(3)，所述中支撑底座(1)的两侧安装有用于输送金属板材(3)的输送装置(4)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)两侧安装有负极陶瓷板升降装置(5)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)上方表面安装有负极铜块升降装置(6)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)下方安装有正极铜块升降装置(7)，所述中支撑底座(1)上安装有正极陶瓷板调节装置(8)，在所述阵列式脉冲电流施加装置(2)外侧装配有密封箱(206)，所述密封箱(206)内填充有氮气或氦气。
2.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述阵列式脉冲电流施加装置(2)包括中支撑底座(1)上设置的下阵列式正极陶瓷板(201)，所述下阵列式正极陶瓷板(201)内部设置有卡槽，所述下阵列式正极陶瓷板(201)通过内部卡槽连接有正极铜块(202)，且被正极铜块(202)贯穿，多个所述正极铜块(20
3.根据权利要求2所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述负极铜块(204)和正极铜块(202)均为T型，且另一端与金属板材(3)接触的部位为圆弧状，相邻列之间的所述负极铜块(204)和正极铜块(202)相互交错排列。
4.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述输送装置(4)包括用于支撑和输送金属板材(3)的输送辊(401)，所述输送辊(401)通过轴承座(402)安装在中支撑底座(1)上。
5.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述负极陶瓷板升降装置(5)包括所述上阵列式负极陶瓷板(205)两侧设置的钢板(501)，所述上阵列式负极陶瓷板(205)两侧均开设有两个孔洞，所述钢板(501)两侧开设有孔洞，且与上阵列式负极陶瓷板(205)开设的孔洞相对应，所述钢板(501)和上阵列式负极陶瓷板(205)紧密贴合，所述钢板(501)的孔洞与中高压油缸(502)的顶杆螺纹连接，所述中高压油缸(502)固定安装在中支撑底座(1)上，所述中高压油缸(502)设置有四组。
6.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述负极铜块升降装置(6)包括所述负极铜块(204)上放插接的上支撑座绝缘块(601)，所述上支撑座绝缘块(601)固定连接上支撑座气缸(602)的活塞杆，所述上支撑座气缸(602)的另一端固定连接有上支撑座(603)，所述上支撑座(603)的四个角端固定连接有固定柱(604)，所述固定柱(604)的另一端固定连接中支撑底座(1)。
7.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述正极铜块升降装置(7)包括所述正极铜块(202)下方卡接的下底座微型气缸绝缘块(701)，所述下底座微型气缸绝缘块(701)的下方固定连接有下底座微型气缸(702)的活塞杆，所述下底座微型气缸(702)的底端固定连接正极陶瓷板调节装置(8)。
8.根据权利要求2所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述密封箱(206)包括上箱体(2061)和下箱体(2062)，所述上箱体(2061)和下箱体(2062)均为顶底开口结构，所述上箱体(2061)固定连接在上阵列式负极陶瓷板(205)下表面的凹槽内，所述下箱体(2062)固定连接在正极陶瓷板调节装置(8)上，在所述下箱体(2062)的上表面开设有用于穿过金属板材(3)的豁口，所述下箱体(2062)的壁厚大于正极陶瓷板调节装置(8)的最大调节距离，以防止在调节过程中，出现密封不严的情况。
9.根据权利要求8所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述中支撑底座(1)的中心处开设有方形槽，所述正极陶瓷板调节装置(8)包括两组中底座滑轨(801)，两组中底座滑轨(801)分别固定连接在中支撑底座(1)方形槽的两侧，所述中底座滑轨(801)上滑动连接上移动底板(802)，所述上移动底板(802)为“L”型，所述下箱体(2062)固定连接在上移动底板(802)上，所述下阵列式正极陶瓷板(201)...
【技术特征摘要】
1.制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，包括中支撑底座(1)，其特征在于：所述中支撑底座(1)表面上方安装有阵列式脉冲电流施加装置(2)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)内部中间夹持金属板材(3)，所述中支撑底座(1)的两侧安装有用于输送金属板材(3)的输送装置(4)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)两侧安装有负极陶瓷板升降装置(5)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)上方表面安装有负极铜块升降装置(6)，所述阵列式脉冲电流施加装置(2)下方安装有正极铜块升降装置(7)，所述中支撑底座(1)上安装有正极陶瓷板调节装置(8)，在所述阵列式脉冲电流施加装置(2)外侧装配有密封箱(206)，所述密封箱(206)内填充有氮气或氦气。
2.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述阵列式脉冲电流施加装置(2)包括中支撑底座(1)上设置的下阵列式正极陶瓷板(201)，所述下阵列式正极陶瓷板(201)内部设置有卡槽，所述下阵列式正极陶瓷板(201)通过内部卡槽连接有正极铜块(202)，且被正极铜块(202)贯穿，多个所述正极铜块(202)通过导线(203)并联，在所述下阵列式正极陶瓷板(201)的上方设置有上阵列式负极陶瓷板(205)，所述上阵列式负极陶瓷板(205)上的卡槽内设置有负极铜块(204)，多个所述负极铜块(204)通过导线(203)并联。
3.根据权利要求2所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述负极铜块(204)和正极铜块(202)均为t型，且另一端与金属板材(3)接触的部位为圆弧状，相邻列之间的所述负极铜块(204)和正极铜块(202)相互交错排列。
4.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述输送装置(4)包括用于支撑和输送金属板材(3)的输送辊(401)，所述输送辊(401)通过轴承座(402)安装在中支撑底座(1)上。
5.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述负极陶瓷板升降装置(5)包括所述上阵列式负极陶瓷板(205)两侧设置的钢板(501)，所述上阵列式负极陶瓷板(205)两侧均开设有两个孔洞，所述钢板(501)两侧开设有孔洞，且与上阵列式负极陶瓷板(205)开设的孔洞相对应，所述钢板(501)和上阵列式负极陶瓷板(205)紧密贴合，所述钢板(501)的孔洞与中高压油缸(502)的顶杆螺纹连接，所述中高压油缸(502)固定安装在中支撑底座(1)上，所述中高压油缸(502)设置有四组。
6.根据权利要求1所述的制备周期性异质结构板带的阵列电流选区处理装置，其特征在于：所述负极铜块升降装置(6)包括所述负极铜块(204)上放插接的上支撑座绝缘块(601)，所述上支撑座绝缘块(601)固定连接上支撑座气缸(602)的活塞杆，所述上支撑座气缸(602)的另一端固定连接有上支撑座(603)，所述上...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛小淼，王泽锋，张浩然，郝大勇，杜旺哲，王涛，黄庆学，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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