[發(fā)明專利]一種制備金屬半固態(tài)漿料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711221971.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107962157B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文杰;楊湘杰;孫秀源;郭洪民
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

一種制備金屬半固態(tài)漿料的方法，包括（1）將熔煉、精煉好的液態(tài)金屬于液相線溫度以上澆入半固態(tài)漿料制備裝置的制漿管內(nèi)；（2）以一定的壓力往復(fù)式推擠漿料，使?jié){料在制漿管內(nèi)兩個或多個腔室之間通過中間相對狹小的管道來回轉(zhuǎn)移，往復(fù)式的壓力促使半固態(tài)漿料在腔室間轉(zhuǎn)移過程中發(fā)生反復(fù)劇烈的剪切，大大提高晶粒細(xì)化效果，并且盡可能使所有漿料都參與腔室間轉(zhuǎn)移，以保證漿料處理的均勻性；（3）制漿完成后，打開制漿管倒出漿料。本發(fā)明制備出的金屬半固態(tài)漿料晶粒細(xì)小，分布較均勻，含氣量少。同時，該制備工藝流程短，效率高，設(shè)備要求低，操作簡單，制備材料尤其適合于各種輕合金。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料半固態(tài)加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制備金屬半固態(tài)漿料的方法。

背景技術(shù)

金屬半固態(tài)成形技術(shù)被公認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的輕合金近凈成形技術(shù)，其目的是為了改變金屬液態(tài)成形工藝中自然形成的枝狀晶組織形態(tài)，以提高金屬制件的綜合力學(xué)性能。而金屬半固態(tài)加工有觸變成形和流變成形兩大類工藝，但由于觸變成形技術(shù)存在生產(chǎn)成本高、成形復(fù)雜零件困難、生產(chǎn)過程難以控制等三大典型缺陷，流變成形技術(shù)越來越被行業(yè)看好。而目前，金屬半固態(tài)流變成形漿料制備的常用方法主要有機(jī)械攪拌法、電磁攪拌法、雙螺旋攪拌法、振動法、單輥旋轉(zhuǎn)法、噴射沉積法、傾斜冷卻板法、轉(zhuǎn)動輸送管法、紊流效應(yīng)法、液態(tài)混合法等，但由于這些工藝均屬于開放式的低壓處理方法，普遍存在漿料晶粒不夠細(xì)小、處理質(zhì)量不均勻且容易卷氣等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種制備金屬半固態(tài)漿料的方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明所述的一種制備金屬半固態(tài)漿料的方法，包括以下步驟。

（1）前期準(zhǔn)備：首先在合模狀態(tài)下啟動加熱裝置將固定模（7）和移動模（10）預(yù)熱到一定溫度并通過溫控元件保溫。控制電動機(jī)（13）將安全擋板（1）打開，檢查移動模和固定模是否貼合緊實(shí)，待貼合緊實(shí)后，控制液壓缸A（11）、液壓缸B（27）使活塞A（9）、活塞B（24）分別移至料缸A（28）、料缸B（30）的最左側(cè)。將熔煉、精煉好的金屬液于液相線溫度以上通過進(jìn)料漏斗（8）澆入料缸A（28）內(nèi)。

（2）處理過程：金屬液澆入料缸A（28）后，隨即液壓缸A（11）使活塞A（9）往右運(yùn)動，此時液壓缸B（27）處于泄壓狀態(tài)，活塞B（24）在金屬液的推力下跟著往右移動，當(dāng)左側(cè)活塞A（9）移至料缸A（28）的最右邊緣時，金屬液幾乎完全被推至料缸B（30），右側(cè)液壓缸B（27）隨即又通過活塞B（24）推動金屬液流回料缸A（28），如此往復(fù)循環(huán)5-10個回合，制成金屬半固態(tài)漿料。液壓缸的整個運(yùn)動過程均由電控元件操控。要求在液相線溫度以上即開始處理，處理過程保證5-10個回合，以提高晶粒細(xì)化效果，并且盡可能所有漿料都參與腔室間轉(zhuǎn)移，以保證漿料處理的均勻性。經(jīng)過這樣往復(fù)式的劇烈剪切作用而制成的金屬半固態(tài)漿料晶粒更加細(xì)小，組織更加均勻，含氣量也更少。

（3）卸料過程：當(dāng)漿料溫度降至預(yù)設(shè)溫度時處理過程停止，隨即液壓缸C（16）、液壓缸D（17）將移動模（10）移開，半固態(tài)漿料經(jīng)卸料口（6）流入接料槽（19），以備后續(xù)使用。

本發(fā)明所述的一種制備金屬半固態(tài)漿料的方法所使用的裝置，包括：安全擋板（1）、轉(zhuǎn)動組件（2）、加工組件（3）、安裝座（4）、側(cè)板（5）、固定模（7）、移動模（10）、鎖模組件（15）、接料組件（23）；安全擋板（1）通過轉(zhuǎn)動組件（2）與安裝座（4）活動鉸接，固定模（7）固定在安裝座（4）和側(cè)板上，側(cè)板與安裝座焊接在一起，移動模（10）通過鎖模組件（15）與側(cè)板聯(lián)接在一起，加工組件（3）一端固定在安裝座上，一端通過活塞A（9）、活塞B（24）在固定模（7）和移動模（10）之間的空間內(nèi)進(jìn)行半固態(tài)漿料的處理，安裝座（4）與接料組件（23）上下焊接在一起。整個裝置的運(yùn)動過程由電控元件控制。