[發明專利]基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備及方法

在審

• 申請號: 202010140066.6
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111336809A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 汪時宜;羅振宇;陳曦;周銀鵬;羅云斌
• 申請（專利權）人: 蘇州慧金新材料科技有限公司
• 主分類號: F27B14/08
• 分類號: F27B14/08;F27B14/16;F27B14/10;F27B14/14;F27B14/20;F27D27/00;C22C1/03;C22C21/00;B22D27/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于包括：元素箱組件、送料斗機構、熔煉裝置；

元素箱組件安裝在設備的一端；送料斗機構上設置有與元素箱組件配合的漏斗和可水平、垂直移動的移動裝置，使其根據水平設置的多個元素箱獲取元素后，再通過垂直移動放入下一工位的熔煉裝置；

位于裝備下部水平設置至少一個以上熔煉裝置，熔煉裝置由加熱部分與攪拌部分組成，其上端兩側設有平行移動導軌，送料斗機構沿著導軌水平移動至各熔煉裝置后通過漏斗張合將元素分裝在熔煉裝置內的試樣坩堝；元素箱數量為x個，x≥1；每個裝載著x種不同元素鋁合金中間合金顆粒；試樣坩堝膛底部安裝加熱裝置、電磁攪拌裝置以及熔煉溫控系統；

在材料固液態轉變時，進行電磁攪拌干擾，鋁合金溶液可通過在電磁攪拌下凝固，當所有配料全部完成并加入試樣坩堝后，進入熔煉環節，熔煉爐開始加熱，混合鋁合金中間合金顆粒被融化，此時電磁攪拌開始按照程序設定要求攪拌，攪拌結束后，關閉熔煉爐，開始進行冷卻，熔煉溫控系統一直監測鋁液溫度，當溫度降至液相線時，電磁攪拌繼續工作，直至鋁液凝固，電磁攪拌停止，試樣制備完成。

2.根據權利要求1所述的基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于：元素箱組件包括元素箱、元素箱絞龍、元素箱控制器；元素箱與元素箱絞龍的中部連通，并成一定角度設置；元素箱絞龍一端為出料口，另一端與元素箱電機連接；控制器安裝在元素箱電機的下部；元素箱絞龍即螺旋輸送機中帶葉片的螺旋軸，旋轉的螺旋葉片將物料推移而進行螺旋輸送機輸送；元素箱一端與元素箱絞龍的中部連通，另一端為進料口，進料口與元素箱主體呈一定角度設置；元素箱電機帶動元素箱絞龍旋轉通過連接在絞龍軸上的元素箱控制器的編碼器進行計數，元素箱控制器進行運算控制絞龍轉數，絞龍進行定量輸送鋁合金中間合金顆粒。

3.根據權利要求2所述的基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于送料機構包括送料斗升降電機、送料斗升降支架、送料斗平臺橫向電機、送料斗開合機構、開合氣閥、送料斗，送料斗升降蝸桿、送料斗升降渦輪箱、送料斗平臺縱向電機、送料斗平臺縱向導軌，送料斗平臺橫向導軌；送料升降電機安裝固定在垂直運動的送料斗升降支架頂端，送料升降電機、連接送料斗升降蝸桿、送料斗升降渦輪箱、送料斗依次相連接，送料斗位安裝在送料斗升降渦輪箱下端，送料斗開合機構為漏斗形狀，上端開放，下端設有開合機構；送料斗開合機構上安裝驅動開合的開合氣閥；送料斗通過送料升降電機控制送料斗升降蝸桿和送料斗升降渦輪箱進行垂直升降運動；送料斗升降支架沿水平方向安裝送料斗平臺縱向電機，送料斗平臺縱向電機通過雙座下方的U型槽與送料斗平臺縱向導軌配合；送料斗平臺縱向電機控制整個送料機構進行縱向運動。送料斗平臺縱向導軌的下方通過底板的兩側安裝送料斗平臺橫向電機，送料斗平臺橫向電機與送料斗平臺橫向導軌，送料斗平臺橫向電機控制整個送料機構的橫向運動。

4.根據權利要求1所述的基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于：元素箱數量為n個，n≥1；每個裝載著n種不同元素鋁合金中間合金顆粒；這些不同的鋁合金中間合金顆粒物理特征的信息被輸入高通量運算工控機內，待后期運算使用。

5.根據權利要求1所述的基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于：采用m組熔煉爐各自獨立工作，每組熔煉爐包含n/m個試樣坩堝，m組熔煉爐集中控溫或單組控溫。

6.根據權利要求5所述的基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于熔煉裝置由加熱部分與攪拌部分組成，熔煉爐為底部加熱的結構，爐膛底部安裝加熱電阻帶或者加熱絲，m組熔煉爐分別安裝有m組攪拌器位于熔煉爐四周，即煉爐爐膛外部安裝三組電磁攪拌線圈，m組攪拌磁場為獨立控制攪拌力度和攪拌方向，實現同時攪拌或獨立攪拌控制。

7.根據權利要求1所述的基于基因組高通量技術的高性能鋁合金材料的制備裝備，其特征在于：試樣坩堝采用不銹鋼或者等同陶瓷類耐高溫耐熱沖擊的不導磁材質，坩堝內部形狀為錐筒結構，帶有1.5°-4°脫模角度，坩堝內部熱噴涂氮化硼涂層。