[實用新型]一種噴射成形接收器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720072771.7
• 申請日: 2007-07-24
• 公開（公告）號: CN201067803Y
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周燦棟;樊俊飛;樂海榮;任三兵;趙順利
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115;B22F3/093
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 楊丹莉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及用于冶金領(lǐng)域的一種噴射成形接收器。

背景技術(shù)

噴射成形技術(shù)是一項兼有粉末冶金和快速凝固特點的先進(jìn)冶金加工技術(shù)，最早是由英國的Singer教授于七十年代提出，廣泛用于制備各種合金及其復(fù)合材料管坯、板坯、錠坯等。其成形過程是將熔融金屬或合金在惰性氣氛中霧化為尺寸細(xì)小的液態(tài)熔滴，在高速氣流的帶動下，細(xì)小的液體熔滴直接噴射到接收器上，熔滴在接收器表面附著、融合、凝固，形成所需要的坯件。該技術(shù)克服了鑄造冶金中的成分偏析缺點，可固溶過飽和合金元素等，所得坯件晶粒組織細(xì)小，含氧量低，并且無粗大析出物，具有較優(yōu)良的綜合性能。不過，噴射成形材料具有的重要特征之一是組織不連續(xù)或存在孔洞。(Haiming?Hu；Zin?H?Lee；Dawn?R?White；Enrique?J?Lavernia.“On?theEvolution?of?Porosity?in?Spray-Deposited?Tool?Steels”.Metallurgicaland?Materials?Transactions；Mar?2000；31A.p?723)。在坯件形成過程中，孔洞主要在凝固期間形成，存在的種類有：凝固過程中液滴收縮造成的縮孔；固態(tài)顆粒之間形成的間隙孔洞；由于在霧化期間液態(tài)中捕獲的氣體因飽和析出而形成的孔洞。這些孔洞在噴射成形材料中分布因位置而異。由于材料中存在孔洞，會極大地影響使用性能。因此如何避免噴射成形材料中孔洞出現(xiàn)，或者怎樣消除噴射成形材料中的孔洞已成為人們關(guān)注的重點。人們往往通過調(diào)節(jié)和優(yōu)化噴射成形工藝過程參數(shù)來減少孔洞的形成，提高材料的致密度。在實際噴射成形過程中，氣/液比對孔洞的形成起主要作用，氣/液比過高，以致半固態(tài)中固態(tài)相比例高，液態(tài)相比例低，則容易形成間隙孔洞；氣/液比過低，以致半固態(tài)中固態(tài)比例低，而液態(tài)相比例高，則容易形成凝固收縮孔洞。(張永安，朱寶宏，劉紅偉等.“P/M比值對噴射成形70Si30A1合金沉積坯件的影響”.中國有色金屬學(xué)報，2005年11期：P1660-1664.)。當(dāng)材料存在孔洞時，需要通過熱鍛、熱軋、熱擠壓或熱等靜壓等工藝使孔洞焊合，達(dá)到材料致密。如張榮華等提出的“悶車+包套鍛造”工藝過程使材料致密。(張榮華，劉雅政，張永安等.“鍛造對噴射成形A1-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金組織和性能的影響”.稀有金屬，2006年30卷2期：P255-258)。張坤等則采用激光對噴射成形材料進(jìn)行表面重熔處理，使材料表面致密化。(張坤，陳光南.“噴射成形鋁合金的激光表面致密化”.新技術(shù)新工藝，2000年第3期：P25-26)。李小平等采用噴射成形+半固態(tài)變型工藝獲得致密度較高的大型復(fù)雜零件。(李小平，孫亦等.“噴射成形半固態(tài)成型大型復(fù)雜零件的制備工藝”.CN03151048.5)。由前面分析可知，要使噴射成形材料避免生成孔洞或使存在的孔洞消除，目前使用的工藝過程都非常繁雜，有的成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種噴射成形接收器，它能增加坯體的致密性，并能避免坯體中生成氣孔缺陷，從而提高成形坯體材料的質(zhì)量。

本實用新型的構(gòu)思為：在噴射成形同時，啟動噴射成形接收器上的超聲振動裝置，利用超聲振動作用一方面使得噴射到金屬接收盤上的固態(tài)顆粒繼續(xù)碎化，并使顆粒之間摩擦力減少，增加坯體致密性；另一方面會促進(jìn)粗大液滴中形核核心增加，打碎形成的樹枝晶；同時還能去除噴射過程中卷入或溶入液滴中的氣體。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種噴射成形接收器，包括金屬接收盤、傳動軸、驅(qū)動齒輪、電動機，傳動軸在電動機和與其嚙合的驅(qū)動齒輪的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，還包括一超聲振動裝置，該超聲振動裝置包括：一變幅桿，其固定在金屬接收盤的下面；一超聲發(fā)生器和一換能裝置，超聲發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動電壓，施加在換能裝置兩端；換能裝置將高頻振動電壓轉(zhuǎn)化為超聲波，其與變幅桿的下端固定連接；換能裝置周圍設(shè)有冷卻循環(huán)系統(tǒng)；一外殼，固定于傳動軸上方，所述變幅桿、換能裝置及其冷卻系統(tǒng)容置于其中，且與變幅桿聯(lián)動。

優(yōu)選地，所述換能裝置為繞有線圈的壓電芯片。

優(yōu)選地，所述冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括一冷卻箱和其內(nèi)的冷卻介質(zhì)，置于外殼內(nèi)，冷卻箱上設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)出口。

優(yōu)選地，所述傳動軸為一中空軸，超聲發(fā)生器與換能裝置的導(dǎo)線和冷卻介質(zhì)進(jìn)出管道設(shè)置于其中。

優(yōu)選地，所述變幅桿與金屬接收盤通過焊接方式固定。

優(yōu)選地，所述變幅桿與冷卻箱和外殼之間墊有密封圈。

優(yōu)選地，所述換能裝置與金屬冷卻箱之間墊有減震片。

優(yōu)選地，所述傳動軸呈T字形。