[发明专利]一种制备金属固液混合物的装置和方法

说明书

本发明公开了一种制备金属固液混合物的装置，包括振动台，振动台上设有固定架，固定架上分别设有倾转电机和倾转轴，倾转电机带动倾转轴转动，倾转轴通过背板固定连接倾转框，倾转框内侧底部设有液压千斤顶，液压千斤顶上部连接用于固定料筒的移动模，倾转框内侧上部设有用于固定坩埚的固定模。本装置通过振动台带动熔体在盛料坩埚内剧烈震动，在此过程中利用振动提供动力破碎枝晶，从而大大地提高了固液混合物晶粒细化程度。同时处理方法为外部处理，不会对熔体内部造成污染。

技术领域

本发明涉及金属铸造领域，特别是一种制备金属固液混合物的装置和方法。

背景技术

半固态成形一般包括两种方式，即流变成形和触变成型。但由于触变成形存在工艺流程长、生产成本高等缺点，国内外学术界与企业界都将研究重点着眼于流变成形工艺上。目前流变成形一般包括机械搅拌法、单辊旋转法、电磁旋转法、超声振动法、直流脉冲等半固态固液混合物制备方法，但由于这些工艺在熔体转移时并非水平转移，表面存在湍流，因此进入金属模的熔体经常会出现卷气，从而产生气孔。

重力铸造是指将熔化的金属溶液在重力作用下浇入模具的型腔中通过结晶凝固形成铸件的工艺，也称重力浇铸。现有技术中，成型浇铸模具比较单一，多采用直上直下的浇铸通道，浇铸时充型速度快，冲刷力大，易产生喷溅，浇道内气体来不及排出，同时在型腔底部会产生冲击力，对成型会造成一定影响，冷却后由于浇铸铁水时产生的废气、废料不能有效的排出导致钢铁成型后表面粗糙度较大，影响铸件的质量。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种制备金属固液混合物的装置和方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种制备金属固液混合物的装置，包括振动台，振动台上设有固定架，固定架上分别设有倾转电机和倾转轴，倾转电机带动倾转轴转动，倾转轴通过背板固定连接倾转框，倾转框内侧底部设有液压千斤顶，液压千斤顶上部连接用于固定料筒的移动模，倾转框内侧上部设有用于固定坩埚的固定模。

本发明中，倾转框为U型结构。

本发明中，移动模和固定模位于同一轴线。

本发明中，所述固定架包括位于倾转轴底部的连接杆，连接杆中部设有对倾转框3限位的竖直限位板。

本发明中，所述倾转轴通过倾转轴承连接在倾转框上端，倾转轴上设有倾转齿轮，倾转电机连接倾转电机齿轮，倾转电机齿轮通过蜗杆连接到倾转齿轮从而带动倾转轴转动。

本发明中，所述振动台由振动电机带动振动。

本发明中，所述固定模包括固定模框架，固定模框架内一侧设有一组固定模液压缸，固定模液压缸连接到固定模推杆，固定模推杆外侧设有第一固定槽，固定模框架内另一侧设有第二固定槽。

本发明中，所述移动模包括移动模框架，移动模框架内一侧设有一组移动模液压缸，移动模液压缸连接到移动模推杆，移动模推杆外侧设有第三固定槽，移动模框架内另一侧设有第四固定槽。

本发明中还公开了一种制备金属固液混合物的方法，包括下述步骤：

步骤1：加热金属至融化后倒入料筒内；

步骤2：将料筒固定在移动模内，将坩埚倒置固定在固定模内。

步骤3：控制液压千斤顶抬升使料筒与坩埚紧密配合；

步骤4：开启倾转电机，带动倾转框倾转180度；

步骤5：启动振动电机进行振动，使金属液在坩埚中不停振动，获得半固态固液混合物。

本发明中，步骤4中倾转角速度为0.35rad/s。