[發(fā)明專利]制備半固態(tài)合金熔體的裝置及生產(chǎn)AlSi9Mg半固態(tài)合金的工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910075517.6
• 申請(qǐng)日: 2009-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN101660063A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚建波;李增民;李立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C1/00
• 分類號(hào): C22C1/00;B22D17/08;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務(wù)所
• 代理人: 劉謨培

1.一種制備半固態(tài)合金熔體的裝置，包括振動(dòng)裝置和傾斜設(shè)置的冷卻槽，其特征在于：振動(dòng)裝置包括底座(2)，底座(2)上面通過支柱(3)和設(shè)置在支柱(3)外圍的橡膠彈簧(4)支撐連接有振動(dòng)臺(tái)面(5)，在振動(dòng)臺(tái)面(5)下設(shè)置有與調(diào)頻裝置連接并受調(diào)頻裝置控制的能夠三維振動(dòng)的振動(dòng)電機(jī)，所述振動(dòng)電機(jī)有6個(gè)，每兩個(gè)電機(jī)完成一維方向的振動(dòng)，6個(gè)電機(jī)共實(shí)現(xiàn)三維方向振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)加速度的調(diào)節(jié)；冷卻槽(10)傾斜設(shè)置在振動(dòng)裝置的振動(dòng)臺(tái)面(5)上，冷卻槽(10)的一端通過支座(11)和轉(zhuǎn)軸(12)與支撐架(6)一端連接，支撐架(6)的另一端上面設(shè)置升降架(7)，升降架(7)上端通過轉(zhuǎn)軸和支撐槽(8)與冷卻槽(10)的另一端連接；在冷卻槽(10)的外側(cè)設(shè)置水冷套，冷卻槽(10)的出液端下面對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有水冷銅模(14)或者流變成形設(shè)備或者保溫設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備半固態(tài)合金熔體的裝置，其特征在于所述振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)加速度范圍為1g～2g，振幅范圍為0.5mm～1mm，振動(dòng)頻率范圍在10Hz～60Hz內(nèi)無級(jí)可調(diào)。

3.一種制備半固態(tài)合金熔體的裝置，包括振動(dòng)裝置和傾斜設(shè)置的冷卻槽，其特征在于：振動(dòng)裝置包括底座(2)，底座(2)上面通過支柱(3)和設(shè)置在支柱(3)外圍的橡膠彈簧(4)支撐連接有振動(dòng)臺(tái)面(5)，在振動(dòng)臺(tái)面(5)下設(shè)置有與調(diào)頻裝置連接并受調(diào)頻裝置控制的能夠三維振動(dòng)的振動(dòng)電機(jī)，所述振動(dòng)電機(jī)有6個(gè)，每兩個(gè)電機(jī)完成一維方向的振動(dòng)，6個(gè)電機(jī)共實(shí)現(xiàn)三維方向振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)加速度的調(diào)節(jié)；冷卻槽(10)傾斜設(shè)置在振動(dòng)裝置的振動(dòng)臺(tái)面(5)上，冷卻槽(10)的一端通過支座(11)和轉(zhuǎn)軸(12)與支撐架(6)一端連接，支撐架(6)的另一端上面設(shè)置升降架(7)，升降架(7)上端通過轉(zhuǎn)軸和支撐槽(8)與冷卻槽(10)的另一端連接；在冷卻槽(10)的外側(cè)設(shè)置水冷套，冷卻槽(10)的出液端下面對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有水冷銅模(14)或者流變成形設(shè)備或者保溫設(shè)備；所述冷卻槽(10)為U型，U型冷卻槽(10)的傾斜角度在0～60°內(nèi)調(diào)節(jié)，U型冷卻槽(10)的澆注長度在300mm～1200mm范圍內(nèi)選定。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備半固態(tài)合金熔體的裝置，其特征在于所述流變成形設(shè)備包括壓鑄機(jī)和與壓鑄機(jī)連接的模具；壓鑄機(jī)包括壓射室(26)、壓射桿(25)、壓射頭(23)、接料口(24)，壓射頭(23)設(shè)置在壓射桿(25)的前端，壓射頭(23)和壓射桿(25)設(shè)置在壓射室(26)內(nèi)，壓射室(26)上部設(shè)置與壓射室(26)相通的對(duì)應(yīng)于U型冷卻槽(10)的出液端的接料口(24)，壓射室(26)前端連接包括左半型(21)和右半型(22)的模具。

5.一種利用權(quán)利要求1、3或者4所述的制備半固態(tài)合金熔體的裝置生產(chǎn)AlSi9Mg半固態(tài)合金的工藝，其特征在于：

第一步：將鋁硅合金錠和純鋁錠按照AlSi9Mg合金的含量比例放入熔化設(shè)備內(nèi)加熱，待其全部熔化后升溫至690℃～710℃，再按比例加入經(jīng)預(yù)熱的鋁錳中間合金，

第二步：在680℃～700℃溫度之間，將用鋁箔包裹的純Mg壓入合金液中，Mg的加入量占合金液重量的0.4％，

第三步：在爐料全部熔化后，在700℃～720℃的溫度下通氮?dú)饩珶挘M(jìn)行合金液的除氣、除渣處理，

第四步：精煉后，將合金液升溫至720℃～740℃，進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)劑采用鈉鹽或Al-Sr合金，

第五步：將冷卻槽的傾斜角度調(diào)整成40～60°，澆注長度調(diào)整為600～800mm，振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率調(diào)整為50～60Hz之間，將600℃～610℃的AlSi9Mg合金液澆入振動(dòng)狀態(tài)下的冷卻槽內(nèi)，

第六步：合金液流過冷卻槽后在冷卻槽的下方即得到半固態(tài)AlSi9Mg合金熔體，熔體進(jìn)入水冷銅模冷卻后即得到半固態(tài)AlSi9Mg坯料；或者使熔體直接進(jìn)入流變壓鑄設(shè)備中，進(jìn)行流變壓鑄即制得流變壓鑄鑄件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于所述流變壓鑄的工藝包括：

A、將模具連接到壓鑄機(jī)的前端，預(yù)熱模具至200℃～220℃，在模具內(nèi)部涂覆水基或蠟基涂料，

B、將熔煉的半固態(tài)合金熔體直接澆入流變壓鑄設(shè)備的壓射室內(nèi)，在壓射比壓為40～80MPa，充型速度為1.2～2.5m/s的條件下進(jìn)行壓鑄成形，

C、保壓10s～30s，開模、頂出、取件，完成一個(gè)工作循環(huán)。