[发明专利]一种用于连续制备铝合金半固态浆料的循环细化装置

说明书

技术领域

本发明属于轻合金半固态成型技术领域。

背景技术

半固态浆料是在金属凝固过程中进行强烈搅拌使其枝晶破碎，得到一种均匀悬浮一些近似球形固相颗粒的固液混合浆料。其流动性良好，可用于高压铸造、挤压铸造。填充时气体不易卷入，它的成形温度低，模具寿命长，变形阻力小，生产效率高；成形时施以高压使已凝固的金属产生朔性变形，未凝固的在高压下继续凝固因而制件缩孔缩松少、组织致密、机械性能高于普通铸件接近锻件、可进行热处理、无冒口补缩、金属利用率高。它适合薄、厚壁件的生产也适合各种结晶温度间隔较宽的任何合金材料的成形。

尽管用半固态成形技术生产出的铸件有很多优点，浆料的制备方法也很多，但是低成本优质浆料的连续制备、保存、输送一直是难题，严重制约该技术的推广及应用。现有方法在浆料制备过程中，浆料的细化效果及输送效率无法保证。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种用于连续制备铝合金半固态浆料的循环细化装置，用于细化浆料，包括驱动机构和细化机构，该细化机构的细化部伸入到浆料中对浆料进行细化，所述细化机构包括转子和定子，所述定子内部中空，所述转子置于定子内部，所述驱动机构带动转子在定子内部旋转；所述定子浸入浆料执行细化功能的细化部设有细化空腔，在该细化空腔中的转子设有叶片，所述定子底部设有与细化空腔连通的吸料口，并在该细化空腔中的定子侧壁上开设有射流孔；所述驱动机构带动转子转动，其叶片旋转形成负压使浆料从吸料口进入细化空腔进行细化后，并从射流孔射出到定子外部。

进一步的，所述转子与定子之间的最小间隙为1～2000微米，优选1～500微米。

进一步的，所述射流孔的孔径为0.1～20毫米，优选0.5～10毫米。

进一步的，所述射流孔的孔径轴线与转子旋转的轴线向下形成20～80°夹角。

进一步的，所述叶片有2～16片。

进一步的，所述射流孔至少设有2个。

进一步的，所述驱动机构包括马达、第一转轮、第二转轮、传动带和转轴，马达的输出端连接第一转轮，传动带分别连接第二转轮，第二转轮与转轴连接，转轴通过轴承与转子顶部固定连接。马达工作带动第一转轮转动，从而通过传动带向转轴传输动力，使转轴旋转，进而带动转子的叶片相对定子转动。

本发明利用转子叶片转动形成负压将浆料吸入到定子的细化空腔中进行细化，并从射流孔将浆料射出，使浆料回到放置浆料的坩埚中，再从吸料口不断吸入，反复循环，不断细化；因而对悬浮晶粒的细化效率更高，并由于温度造成的比重差使制备好的浆料积聚在坩埚底便于连续采集输送。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的用于连续制备铝合金半固态浆料的循环细化装置的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，是作为本发明的最佳实施例的一种用于连续制备铝合金半固态浆料的循环细化装置，用于细化浆料，包括驱动机构和细化机构，该细化机构的细化部伸入到放置浆料的坩埚中对浆料进行细化，细化机构包括转子8和定子1，定子1内部中空，转子8置于定子1内部，驱动机构带动转子8在定子1内部旋转。定子1浸入浆料执行细化功能的细化部设有细化空腔，在该细化空腔中的转子8设有叶片10，定子1底部设有与细化空腔连通的吸料口，并在该细化空腔中的定子1侧壁上开设有射流孔9。驱动机构带动转子8转动，其叶片10旋转形成负压使浆料从吸料口进入细化空腔进行细化后，并从射流孔9射出到定子1外部。转子8与定子1之间的最小间隙为1～2000微米，优选1～500微米，通过很小间隙切割散射泵喷射出的大量细流(悬浮着固相颗粒的铝液)因而连续制备铝合金半固态浆料装置对悬浮晶粒的细化效率高。射流孔9的数量可根据需要进行设置，优选设置2个以上，并且射流孔9以转子8旋转轴线为中轴相互对称，以均匀、充分的射出浆料。射流孔9可更多设置以遍布整个细化部，可以提高细化效率。射流孔9的孔径为0.1～20毫米，优选0.5～10毫米，其孔径轴线与转子8旋转的轴线向下形成20～80°夹角，具体孔径和角度可根据坩埚大小进行设置，以调整浆料从射流孔9射出的范围，从而保证坩埚中的浆料均得到充分细化。