[实用新型]可控直径与壁厚的合金管材的制备装置

说明书

本实用新型提供可控直径与壁厚的合金管材的制备装置。所述制备装置包括液态合金熔体发生单元、模具和管材成型部件，所述模具设有模腔，所述管材成型部件置于所述模腔中以使所述管材成型部件的外表面与所述模具的内表面之间形成用于制备合金管材的空腔，所述液态合金熔体发生单元可向所述空腔提供液态合金熔体以制备合金管材，所述模具的内表面和/或所述管材成型部件的外表面可粘附所述液态合金熔体。本实用新型可制成内径与壁厚均可控且均匀的合金管材，特别是非晶合金管材。

技术领域

本实用新型涉及合金管材技术领域，特别涉及可控直径与壁厚的合金管材的制备装置。

背景技术

合金管材，特别是非晶合金管材，由于其具有高强度、高硬度、高的弹性极限和优异的耐腐蚀性能等优点，在工程上有重要的用途。由于一些合金材料特别是非晶合金材料的物理属性，其管材的制作有特殊的困难或受到特别的限制。

如图1所示，是现有技术中的一种合金管材特别是非晶合金管材铸造方案，其中，熔融的合金熔体12被放置在一个石英容器11里。石英容器11的下端有一个熔体出口13。熔体出口13的口径足够小，使得表面张力的作用足以阻止液态合金12从熔体出口13流出；对于大多数合金，能满足这样条件的表面张力条件的出口13的口径小于约3mm。借助适当的气动装置给石英容器11中的合金熔体12施加压力(图1中用箭头P表示)，迫使一部分液态合金熔体16克服熔体出口13处的表面张力而排出到容器11之外，并在压力作用P导致的冲力和/或重力的作用之下下落到熔体出口13下方的一个模具14的模腔15里。

如果模腔15的口径相对于液态合金熔体16的尺寸足够地小，则落入模腔15的液态合金熔体16会与模腔15的壁相接触，并在压力P导致的冲力和/或重力的作用下在模腔15里继续向下流动。由于模具14是常温的并可由诸如铜等导热材料制成，在液态合金熔体16的下落过程里，液态合金熔体16与模腔15的壁相接触的部分会被冷却，而液态合金熔体16不与模腔15的壁接触的中间部分则继续下落，如此形成了附在模腔壁上的连续的一层冷凝的固体合金，从而形成了成型的合金管材，而多余的液态合金熔体16则从模腔15的下端掉落出去。

这种铸造方法是一些合金管材尤其是非晶合金管材的一种实用的制作方法。但该方法仍有提升的空间：

该方法制备管材需要比实际用料多一些的合金原料，剩余的液态合金熔体16则从模腔15的下端掉落出去，造成合金原料的浪费，特别对于非晶合金管材的制备，其原料昂贵、制备不易且重复利用对非晶合金管材的成型有一定的影响；

另外，该方法所能制成的管材内径不可控且内径管壁上下粗细不均；所能制成的管材外径不能太大，否则液态合金熔体16无法与模腔15的壁接触，无法形成连续大外径的合金管材特别是非晶合金管材。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型人进行了深入的研究和探索，并提出了新颖而卓越的解决方案，克服了现有技术的上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

在一方面，本实用新型提供可控直径与壁厚的合金管材的制备装置，所述制备装置包括液态合金熔体发生单元、模具和管材成型部件，所述模具设有模腔，所述管材成型部件置于所述模腔中以使所述管材成型部件的外表面与所述模具的内表面之间形成用于制备合金管材的空腔，所述液态合金熔体发生单元可向所述空腔提供液态合金熔体以制备合金管材，所述模具的内表面和/或所述管材成型部件的外表面可粘附所述液态合金熔体。

在一些优选的实施方式中，所述管材成型部件的上部设有导流部，所述导流部可对所述液态合金熔体发生单元提供的液态合金熔体进行导流以使所述液态合金熔体在所述空腔中向四周流动。

在进一步优选的实施方式中，所述导流部的形状包括锥状、圆台状和圆顶状。

在一些优选的实施方式中，所述模具还设有内芯，所述管材成型部件套在所述内芯上。