[發(fā)明專利]一種用于連續(xù)制備鋁合金半固態(tài)漿料的保溫爐

在審

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• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107952942A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董秀奇
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省瑞奧麥特輕金屬有限責(zé)任公司
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00;B22D35/06
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所53113
• 代理人: 張璽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輕合金半固態(tài)成型技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

半固態(tài)漿料是在金屬凝固過程中進行強烈攪拌使其枝晶破碎，得到一種均勻懸浮一些近似球形固相顆粒的固液混合漿料。其流動性良好，可用于高壓鑄造、擠壓鑄造。填充時氣體不易卷入，它的成形溫度低，模具壽命長，變形阻力小，生產(chǎn)效率高；成形時施以高壓使已凝固的金屬產(chǎn)生朔性變形，未凝固的在高壓下繼續(xù)凝固因而制件縮孔縮松少、組織致密、機械性能高于普通鑄件接近鍛件、可進行熱處理、無冒口補縮、金屬利用率高。它適合薄、厚壁件的生產(chǎn)也適合各種結(jié)晶溫度間隔較寬的任何合金材料的成形。

盡管用半固態(tài)成形技術(shù)生產(chǎn)出的鑄件有很多優(yōu)點，漿料的制備方法也很多，但是低成本優(yōu)質(zhì)漿料的連續(xù)制備、保存、輸送一直是難題，嚴重制約該技術(shù)的推廣及應(yīng)用。現(xiàn)有的用于半固態(tài)漿料制備的保溫爐，溫度不能控制處預(yù)定的梯度，使用效果不佳，導(dǎo)致半固態(tài)漿料的固相比例不穩(wěn)定，最終影響鑄件的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供了一種用于連續(xù)制備鋁合金半固態(tài)漿料的保溫爐，包括爐體、坩堝和加熱器，所述坩堝和加熱器均設(shè)于爐體中，所述加熱器沿豎直方向排布至少2段獨立的加熱元件；這些加熱元件由外部各自獨立的電源供電，從而使加熱器對坩堝加熱，各加熱元件的工作溫度設(shè)置為從下往上逐漸升高，從而對坩堝形成從下往上逐漸升高的溫度梯度。

進一步的，所述坩堝底部設(shè)有冷卻裝置。

進一步的，所述冷卻裝置包括導(dǎo)熱石墨紙、導(dǎo)熱環(huán)和冷卻環(huán)，所述導(dǎo)熱石墨紙與坩堝底部貼合，所述導(dǎo)熱環(huán)設(shè)于爐體內(nèi)，其頂部緊貼導(dǎo)熱石墨紙底部，其底部與爐體的爐底連接，所述冷卻環(huán)設(shè)于爐底。

進一步的，所述爐體上設(shè)有檢測孔。

進一步的，所述爐體外部設(shè)有遮熱屏，該遮熱屏覆蓋爐體的頂部及四周。

進一步的，所述加熱元件包括電阻絲、電阻帶、硅碳棒和感應(yīng)線圈。

進一步的，所述加熱元件沿豎直方向相互獨立的排布有2～5段。

進一步的，所述冷卻環(huán)采用水冷、風(fēng)冷或油冷形式進行導(dǎo)熱。

進一步的，所述導(dǎo)熱環(huán)為耐熱鋼或石墨。

進一步的，所述坩堝的高度與其直徑比為1.0～2.5。

本發(fā)明在惰性氣體的保護下連續(xù)制備半固態(tài)漿料其漿料內(nèi)的氧化夾渣更少，可進一步提高鑄件的內(nèi)在質(zhì)量；鋁合金半固態(tài)成形新工藝的爐體使用深度大、碳化硅或石墨坩堝，對鋁液的污染比打結(jié)爐襯少、清理方便、載液容器(碳化硅或石墨坩堝)熱容量小控溫靈活方便；爐體、爐蓋均采用屏蔽絕熱技術(shù)，節(jié)能效果好；坩堝漏鋁有自動處理、報警裝置。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1是本發(fā)明的用于連續(xù)制備鋁合金半固態(tài)漿料的保溫爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，是作為本發(fā)明的最佳實施例的一種用于連續(xù)制備鋁合金半固態(tài)漿料的保溫爐，包括爐體、坩堝5和加熱器4，坩堝5和加熱器4均設(shè)于爐體中，加熱器4沿豎直方向排布至少2段獨立的加熱元件；這些加熱元件由外部各自獨立的電源供電，從而使加熱器4對坩堝5加熱，各加熱元件的工作溫度設(shè)置為從下往上逐漸升高，從而對坩堝5形成從下往上逐漸升高的溫度梯度。坩堝5底部設(shè)有冷卻裝置。冷卻裝置包括導(dǎo)熱石墨紙6、導(dǎo)熱環(huán)11和冷卻環(huán)9，導(dǎo)熱石墨紙6與坩堝5底部貼合，導(dǎo)熱環(huán)設(shè)于爐體內(nèi)，其頂部緊貼導(dǎo)熱石墨紙6底部，其底部與爐體的爐底8連接，冷卻環(huán)設(shè)于爐底8。爐底8頂部亦設(shè)有隔熱材料7(可采用硅酸鋁纖維氈)。爐體外殼2與坩堝5之間設(shè)有隔熱層3(可采用針刺氈)，加熱器4設(shè)于隔熱層3與坩堝5之間，起到更好的保溫效果。爐體上設(shè)有檢測孔10，在該檢測孔10上安裝漏液報警器后，坩堝漏鋁可實現(xiàn)自動處理和報警。爐體外部設(shè)有遮熱屏1，該遮熱屏1覆蓋爐體的頂部及四周。加熱元件可采用電阻絲、電阻帶、硅碳棒或感應(yīng)線圈。加熱元件沿豎直方向排布2～5段，優(yōu)選設(shè)置有3段。冷卻環(huán)采用水冷、風(fēng)冷或油冷形式進行導(dǎo)熱。導(dǎo)熱環(huán)為耐熱鋼或石墨。坩堝5的高度與其直徑比為1.0～2.5，以保證鋁液的溫度梯度。

綜上所述，本發(fā)明在惰性氣體的保護下連續(xù)制備半固態(tài)漿料其漿料內(nèi)的氧化夾渣更少，可進一步提高鑄件的內(nèi)在質(zhì)量；鋁合金半固態(tài)成形新工藝的爐體使用深度大、碳化硅或石墨坩堝，對鋁液的污染比打結(jié)爐襯少、清理方便、載液容器(碳化硅或石墨坩堝)熱容量小控溫靈活方便；爐體、爐蓋均采用屏蔽絕熱技術(shù)，節(jié)能效果好；坩堝漏鋁有自動處理、報警裝置。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。