[发明专利]强冷和复合搅拌工艺制备大体积半固态浆料的方法和装置

权利要求书

1.一种强冷和复合搅拌工艺制备大体积半固态浆料的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1）将温度高于液相线5℃~300℃的大体积合金熔体置于容器中；

S2）然后对容器内的合金熔体采用间接搅拌和直接强冷搅拌，产生的多向扰动及持续强冷的复合作用下，使大体积合金熔体温度快速下降到预设的半固态浆料温度，并由于多向扰动和搅拌产生的对流使合金熔体内部的温度场和成分场较为均匀，抑制了枝晶生长，

所述直接强冷搅拌采用的是熔体搅拌器，所述熔体搅拌器包括空心搅拌器，冷却管和冷却介质供应装置，

所述冷却管置于所述空心搅拌器内部，且所述冷却管的侧壁上均设有若干冷却喷口，所述冷却管的一端与所述冷却介质供应装置连接，

所述间接搅拌为熔体扰动装置，所述熔体扰动装置设置在所述容器外侧壁的四周用于对容器内的合金熔体扰动搅拌；

S3）当合金熔体的温度降到预设的半固态浆料温度，停止直接强冷搅拌和间接搅拌，得到固相率20%~60%的大体积半固态浆料，并将半固态浆料送往成形设备进行流变成形；

所述S2）中的间接搅拌为扰动搅拌；所述扰动搅拌包括电磁搅拌或机械振动；

所述电磁搅拌的电流为20~350A,频率为20~300Hz；所述机械振动频率为20~1200Hz；

所述的直接强冷搅拌包括机械搅拌；所述机械搅拌的转速为100~2000r/min。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1）中的合金熔体为铝合金、镁合金、钢铁、锌合金、钛合金及其复合材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2）中直接强冷搅拌和间接搅拌时间为5-60s，合金熔体的降温速率为0.5~5℃/s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体搅拌器的数量为至少一个；所述冷却介质包括水、气体、油或水溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体扰动装置数量为至少一个。

6.一种大体积半固态浆料，其特征在于，所述大体积半固态浆料采用如权利要求1-5任意一项所述方法制备得到。