[发明专利]一种制备成分梯度铝合金材料的装置及方法

权利要求书

1.一种制备成分梯度铝合金材料的装置，包括熔炼炉、流道、结晶器、引锭头及保温帽，所述熔炼炉的底端熔体出口通过流道及保温帽与结晶器相通，引锭头位于结晶器正下方，保温帽安装在结晶器正上方；其特征在于：还包括纯铝棒/带、夹持运送机构、预热机构及调速机构，纯铝棒/带竖直装夹在夹持运送机构上，纯铝棒/带通过夹持运送机构在竖直方向上进行升降；在所述纯铝棒/带插入熔炼炉内的熔体前，通过预热机构对纯铝棒/带进行预热，且预热温度低于熔炼炉内熔体的温度；所述纯铝棒/带的升降速度通过调速机构进行调控。

2.一种制备成分梯度铝合金材料的方法，采用了权利要求1所述的制备成分梯度铝合金材料的装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：将引锭头升至结晶器内，向结晶器中通入冷却水，直到结晶器下部的出水孔喷出二次水；

步骤二：开启熔炼炉的底端熔体出口，使铝合金熔体先经流道进入保温帽，再进入结晶器，当熔体在结晶器内形成坯壳后，再控制引锭头下移，开始铸造；

步骤三：铸造开始后，首先通过预热机构对纯铝棒/带进行预热，然后启动夹持运送机构将纯铝棒/带插入熔炼炉中的熔体内，并通过调速机构控制纯铝棒/带的下降速度，当纯铝棒/带插入熔体后，纯铝棒/带的插入部分将逐渐熔化并补充到熔体中，用以改变熔体中的铝含量，进而使熔体中的合金含量也发生改变；

步骤四：将铝含量发生改变的熔体连续不断的引入结晶器中，并保持引锭头的下移，直至铸造结束。

3.根据权利要求2所述的一种制备成分梯度铝合金材料的方法，其特征在于：在步骤二中，熔体在结晶器内形成坯壳所用时间为5～60s。

4.根据权利要求2所述的一种制备成分梯度铝合金材料的方法，其特征在于：在步骤二中，铸造开始后，引锭头的初始下移速度为5～50mm/min，并在2分钟内增加至10～150mm/min。

5.根据权利要求2所述的一种制备成分梯度铝合金材料的方法，其特征在于：在步骤三中，纯铝棒/带的下降速度为1～1200mm/min。