[发明专利]一种制造高品质半固态轻合金铸件的一体化流变成形方法

摘要

本发明提供一种制造高品质半固态轻合金铸件的一体化流变成形方法，具体为：密闭坩埚中低过热度的轻合金熔体在低压气体的作用下经过温度可控的输送管道，熔体整体温度迅速降低到液相线附近以上。当合金熔体进入压室时，由于受到压室壁及压射冲头的激冷作用，合金熔体温度降低并形成1％‑5％固相率的浆料。该浆料流经轻合金诱发晶粒发生器后，使浆料内部的枝晶破碎、球化，并产生一定数量的自由初生晶粒，且使轻合金浆料整体温度进一步降低并达到均匀。之后，浆料内部的自由晶在压力作用下被迅速带到铸型中并在整个熔体中快速分布均匀，最终获得高品质半固态轻合金铸件。本发明所述方法流程短、效率高、整个过程连续可控。

主权项

1.一种短流程制造高品质半固态轻合金铸件的一体化流变成形方法，其特征在于：采用专用装置进行加工，所述装置包括压射设备(1)、动模(2)、模具型腔(3)、定模(4)、坩埚电阻炉(5)、输送管道(6)、压室(7)、压室冲头(8)、底座(9)以及诱发晶粒发生器(10)；其中，输送管道(6)用于连接坩埚电阻炉(5)和压室(7)，压室(7)通过底座(9)进行固定；压室(7)内设有压室冲头(8)；压室(7)与模具型腔(3)之间设有诱发晶粒发生器(10)，所述诱发晶粒发生器(10)内部设有多条通道；模具型腔(3)位于动模(2)和定模(4)之间，压射设备(1)用于控制动模(2)的运动；具体加工步骤为：1)、轻合金熔体的制备：在坩埚电阻炉(5)中对轻合金熔体进行精炼、细化变质，并进行扒渣处理，最后将坩埚电阻炉(5)中的轻合金熔体温度控制在合金液相线以上15～45℃范围内；2)、半固态轻合金浆料一步法在线连续制备：用具有一定压力的干燥空气或惰性保护气体使坩埚电阻炉(5)中的轻合金熔体沿着输送管道(6)自下而上流入压室(7)内，当达到一定量时，位于压室(7)内的液位传感器液位传感器向设备主机传递信号，设备主机立即控制压室冲头(8)推动轻合金熔体向上运动，轻合金熔体受到压室(7)壁及压室冲头(8)的激冷作用，熔体温度降低并形成固相率为1‑5％的轻合金浆料；轻合金浆料在压室冲头(8)的推动作用下流经诱发晶粒发生器(10)，形成的轻合金半固态浆料；3)、半固态轻合金浆料一步流变压射成形：形成的轻合金半固态浆料被压室冲头(8)压射充填入模具型腔(3)中，在压力下凝固结晶，一步获得致密、高品质的半固态轻合金铸件。