[发明专利]一种高质、高效制备半固态铝合金浆料的装置及方法

说明书

本发明提供一种高质、高效制备半固态铝合金浆料装置及方法，所述装置包括搅拌装置、坩埚以及电阻炉；其中，搅拌装置包括无极调速电动机、联接底座、升降块、坩埚盖、多孔均流器、氩气输送管、稳流器及搅拌桨；搅拌桨与无极调速电动机相连，无极调速电动机固定在联接底座上；联接底座、升降块、多孔均流器及氩气输送管均与坩埚盖相联接；多孔均流器为中空结构，稳流器和搅拌桨位于多孔均流器内；搅拌桨的杆部贯穿稳流器，稳流器固定在升降块上，并利用升降块进行升降；氩气输送管的一端位于坩埚内，另一端穿过坩埚盖暴露在空气中；坩埚位于电阻炉内，坩埚盖紧扣在坩埚和电阻炉之间的间隙内。该装置结构设计巧妙、操作简便、制浆效率高、稳定性好。

技术领域

本发明涉及半固态金属加工领域，特别提供一种高质、高效制备半固态铝合金浆料的装置及方法。

背景技术

半固态铸造技术由于其绿色环保、能有效降低生产成本，受到国内外广大学者和厂家的青睐，被公认为21世纪最有前途的加工技术。在欧美等国家已经采用半固态铸造技术进行了商业化生产，制造的零部件被广泛应用于汽车、电子通讯等领域；我国在半固态铸造技术的研究仍处在实验室阶段，而且主要集中于半固态金属浆料制备的研究。

半固态金属浆料的制备是半固态成形技术的基础和关键，它要求浆料原始组织为细小、均匀的球形非枝晶组织。针对半固态浆料的制备，国内外学者己做了大量的研究工作,提出了许多工艺方法,目前已有很多方法用于获得该组织，如机械搅拌法、电磁搅拌法、应变诱导熔体活化法(SIMA)、等温处理法、切变—冷却轧制法、被动搅拌法、电磁脉冲放电法、晶粒细化剂法及喷射沉积铸造法等，其中机械搅拌法和电磁搅拌是最为普遍采用的方法。

即使国内外目前存在多种半固态金属浆料制备装置及方法，但普遍存在制浆设备复杂、生产成本较高、浆料质量较差的问题，导致半固态铸造技术难以在我国获得大工业化应用。因此，迫切需要开发一种低成本、高效率、可制备无氧化、夹渣的高质量半固态金属浆料的装置及浆料制备方法。

发明内容

为了解决半固态金属浆料制造成本高、效率低、质量不稳定等问题，本发明提供一种高质、高效制备半固态铝合金浆料的装置及浆料制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种高质、高效制备半固态铝合金浆料的装置，其特征在于：所述装置包括搅拌装置、坩埚5以及电阻炉6；

其中，搅拌装置包括无极调速电动机1、联接底座2、升降块3、坩埚盖4、多孔均流器7、氩气输送管8、稳流器9以及搅拌桨10；

搅拌桨10与无极调速电动机1相连，无极调速电动机1固定在联接底座2上；联接底座2、升降块3、多孔均流器7及氩气输送管8均与坩埚盖4相联接；多孔均流器7为中空结构，稳流器9和搅拌桨10均位于多孔均流器7内；搅拌桨10的杆部贯穿稳流器9，稳流器9固定在升降块3上，并利用升降块3进行升降；氩气输送管8的一端位于坩埚5内，另一端穿过坩埚盖4暴露在空气中；

坩埚5位于电阻炉6内，坩埚盖4紧扣在坩埚5和电阻炉6之间的间隙内。

本发明所述装置，其特征在于：所述多孔均流器7、搅拌桨10及稳流器9均为石墨材质。

本发明所述装置，其特征在于：所述多孔均流器7的轮廓尺寸是坩埚5内径的0.4～0.5，其侧壁的上部和下部均开设有通孔，其底部与坩埚5底部的距离是整个合金熔体液面高度的1/3～1/4，顶部端面与坩埚5上表面平齐。所述多孔均流器7下部的通孔用于使合金熔体受到径向剪切力时被甩入到多孔均流器7及坩埚5之间的空隙中；上部的通孔用于使向上运动的合金回流至多孔均流器7内，保证合金熔体的循环运动且不使液面产生较大的漩涡，减小卷气的发生。因此，采用本装置制备的半固态铝合金浆料不会发生卷气现象，也不会破坏铝合金浆料表面的氧化膜，几乎不产生夹杂缺陷。