[发明专利]一种混合振动制备半固态金属浆料的方法及装置

摘要

本发明属于金属半固态加工技术领域，涉及到一种混合振动制备半固态金属浆料的方法及装置。通过将盛浆容器紧固于机械振动台上，将高于液相线0～40℃的过热金属液浇入到低于金属液温度的盛浆容器内。将超声振动头降至金属液面以下1～25mm，同时启动低频机械振动和超声振动，混合振动一定时间内控制金属熔体处于液相线温度以下5～30℃，获得固相率为5～40％的半固态金属浆料。该方法制备的半固态浆料初生晶粒细小、圆整，且均匀分布。本发明的装置包括有盛浆容器、调温单元、超声发生及控制单元、低频机械振动发生及控制单元以及升降单元。本发明可用于铝、镁、锡、铜、锌等各种合金零件的半固态浆料制备及零件成形。

主权项

一种混合振动制备半固态金属浆料的方法，包括下述步骤：第1步将熔炼后的金属液体以高于其液相线温度0～40℃倒入盛浆容器中；或者将过热的金属液体倒入预热后的容器中，再降温至液相线温度以上0～40℃；第2步在盛浆容器底部外围对上述金属液施加机械振动，同时在盛浆容器顶部采用直接接触金属液的方式，对上述金属液施加高能超声波振动；机械振动频率为10～50Hz，振幅为0.5～2.5mm；超声波振动头降至金属液面以下1～25mm处，超声频率为12kHz～80kHz，超声振动体积功率为5W/cm3～100W/cm3，所述体积功率为超声振动功率与所振动的熔体体积之比；混合振动过程中熔体冷却速度为0.1～3℃/s；混合振动温度范围为液相线温度以上0～40℃开始，至液相线温度以下5～30℃结束混合振动；半固态金属浆料中固相率控制范围为5～40％；第3步在混合振动0.2～8分钟后停止振动，得到半固态金属浆料。