[实用新型]一种喷射成形接收器

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于冶金领域的一种喷射成形接收器。

背景技术

喷射成形技术是一项兼有粉末冶金和快速凝固特点的先进冶金加工技术，最早是由英国的Singer教授于七十年代提出，广泛用于制备各种合金及其复合材料管坯、板坯、锭坯等。其成形过程是将熔融金属或合金在惰性气氛中雾化为尺寸细小的液态熔滴，在高速气流的带动下，细小的液体熔滴直接喷射到接收器上，熔滴在接收器表面附着、融合、凝固，形成所需要的坯件。该技术克服了铸造冶金中的成分偏析缺点，可固溶过饱和合金元素等，所得坯件晶粒组织细小，含氧量低，并且无粗大析出物，具有较优良的综合性能。不过，喷射成形材料具有的重要特征之一是组织不连续或存在孔洞。(Haiming Hu；Zin H Lee；Dawn R White；Enrique J Lavernia.“On theEvolution of Porosity in Spray-Deposited Tool Steels”.Metallurgicaland Materials Transactions；Mar 2000；31A.p 723)。在坯件形成过程中，孔洞主要在凝固期间形成，存在的种类有：凝固过程中液滴收缩造成的缩孔；固态颗粒之间形成的间隙孔洞；由于在雾化期间液态中捕获的气体因饱和析出而形成的孔洞。这些孔洞在喷射成形材料中分布因位置而异。由于材料中存在孔洞，会极大地影响使用性能。因此如何避免喷射成形材料中孔洞出现，或者怎样消除喷射成形材料中的孔洞已成为人们关注的重点。人们往往通过调节和优化喷射成形工艺过程参数来减少孔洞的形成，提高材料的致密度。在实际喷射成形过程中，气/液比对孔洞的形成起主要作用，气/液比过高，以致半固态中固态相比例高，液态相比例低，则容易形成间隙孔洞；气/液比过低，以致半固态中固态比例低，而液态相比例高，则容易形成凝固收缩孔洞。(张永安，朱宝宏，刘红伟等.“P/M比值对喷射成形70Si30A1合金沉积坯件的影响”.中国有色金属学报，2005年11期：P1660-1664.)。当材料存在孔洞时，需要通过热锻、热轧、热挤压或热等静压等工艺使孔洞焊合，达到材料致密。如张荣华等提出的“闷车+包套锻造”工艺过程使材料致密。(张荣华，刘雅政，张永安等.“锻造对喷射成形A1-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织和性能的影响”.稀有金属，2006年30卷2期：P255-258)。张坤等则采用激光对喷射成形材料进行表面重熔处理，使材料表面致密化。(张坤，陈光南.“喷射成形铝合金的激光表面致密化”.新技术新工艺，2000年第3期：P25-26)。李小平等采用喷射成形+半固态变型工艺获得致密度较高的大型复杂零件。(李小平，孙亦等.“喷射成形半固态成型大型复杂零件的制备工艺”.CN03151048.5)。由前面分析可知，要使喷射成形材料避免生成孔洞或使存在的孔洞消除，目前使用的工艺过程都非常繁杂，有的成本也较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种喷射成形接收器，它能增加坯体的致密性，并能避免坯体中生成气孔缺陷，从而提高成形坯体材料的质量。

本实用新型的构思为：在喷射成形同时，启动喷射成形接收器上的超声振动装置，利用超声振动作用一方面使得喷射到金属接收盘上的固态颗粒继续碎化，并使颗粒之间摩擦力减少，增加坯体致密性；另一方面会促进粗大液滴中形核核心增加，打碎形成的树枝晶；同时还能去除喷射过程中卷入或溶入液滴中的气体。

本实用新型的目的是这样实现的：一种喷射成形接收器，包括金属接收盘、传动轴、驱动齿轮、电动机，传动轴在电动机和与其啮合的驱动齿轮的驱动下转动，还包括一超声振动装置，该超声振动装置包括：一变幅杆，其固定在金属接收盘的下面；一超声发生器和一换能装置，超声发生器产生高频振动电压，施加在换能装置两端；换能装置将高频振动电压转化为超声波，其与变幅杆的下端固定连接；换能装置周围设有冷却循环系统；一外壳，固定于传动轴上方，所述变幅杆、换能装置及其冷却系统容置于其中，且与变幅杆联动。

优选地，所述换能装置为绕有线圈的压电芯片。

优选地，所述冷却循环系统包括一冷却箱和其内的冷却介质，置于外壳内，冷却箱上设有冷却介质进出口。

优选地，所述传动轴为一中空轴，超声发生器与换能装置的导线和冷却介质进出管道设置于其中。

优选地，所述变幅杆与金属接收盘通过焊接方式固定。

优选地，所述变幅杆与冷却箱和外壳之间垫有密封圈。

优选地，所述换能装置与金属冷却箱之间垫有减震片。

优选地，所述传动轴呈T字形。