[發明專利]一種顆粒增強型鋁合金漿料制備及其增材成型工藝

在審

• 申請號: 202110276459.4
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113059191A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 楊秀芝;丁莉蕓;王向杰;藺紹江;楊春杰;王子涵
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B22F12/58;B22F1/00;C22C1/05;B33Y40/10
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 何靜

本發明公開了一種顆粒增強型鋁合金漿料制備及其增材成型工藝，涉及增材成型技術領域，包括底板，所述底板的頂部固定連接有支撐板，所述底板的頂部且位于支撐板的一側固定連接有氬氣筒，所述氬氣筒的一端固定連接有出氣管，所述氬氣筒一端的外側設置有氣壓開關，所述出氣管的一端固定連接有進氣管，所述出氣管的另一端固定連接有連通管，該顆粒增強型鋁合金漿料制備及其增材成型工藝，通過設置有球化劑筒、電機與石墨攪拌桿，在制備過程中，球化劑筒內部的AlO球化粉經過與石墨攪拌桿相通的中空吸管被吸入金屬熔體中下部，從而使得納米顆粒加入整體，提高了零件的耐磨性、抗氧化性及強度，從而使得制造出的零件性能較好。

技術領域

本發明涉及增材成型技術領域，具體為一種顆粒增強型鋁合金漿料制備及其增材成型工藝。

背景技術

隨著航空航天、高鐵、汽車等領域的急速發展，輕量化結構特別是大型結構的輕量化是這些領域重要需求之一。鋁合金輕質結構件被廣泛使用替換鋼質件。如何在滿足輕量化的同時保證零件性能不變甚至還有所提高的科學問題提上日程。變形鋁合金變形鋁合金強度高、塑性好，是通常實現輕量化的常規材料，通常采用鑄造和鍛造成形。鑄造成形因其凝固溫度范圍寬，變形成形會產生較嚴重的縮松、縮孔和熱裂缺陷，一般采用熔融法制坯后進行壓力加工，得到致密組織，再經過熱處理來進一步提高性能，但受制于成形設備與工藝，鍛造成形又難以成形復雜零件，且工序復雜生產成本較高，限制了其應用潛力的發揮。

當前半固態漿料常采用流變成形屬于鑄造成形的一種鑄鍛工藝，利用金屬在固液兩相區的特殊性質，結合傳統的凝固成形和塑性成形的優點，打破了傳統的枝晶凝固模式，半固態狀態的合金有一定的液相存在，較固態金屬變形抗力小，充型能力強，實現強制均勻凝固獲得均勻細晶組織，可成形出復雜零件，生產出的零件耐磨性、抗氧化性以及強度較差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種顆粒增強型鋁合金漿料制備及其增材成型工藝，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種顆粒增強型鋁合金漿料制備，包括底板，所述底板的頂部固定連接有支撐板，所述底板的頂部且位于支撐板的一側固定連接有氬氣筒，所述氬氣筒的一端固定連接有出氣管，所述氬氣筒一端的外側設置有氣壓開關，所述出氣管的一端固定連接有進氣管，所述出氣管的另一端固定連接有連通管，所述支撐板的一側且位于進氣管的一側固定連接有球化劑筒，所述進氣管的一端延伸至球化劑筒內部，所述球化劑筒的一側固定連接有導氣管，所述支撐板的一側且位于氬氣筒的一側固定連接有電阻加熱爐，所述電阻加熱爐的頂部設置有蓋板，所述蓋板的頂部固定連接有支撐柱，所述支撐柱的一側固定連接有電機，所述電機的輸出端固定連接有石墨攪拌桿，所述石墨攪拌桿的底端延伸至電阻加熱爐內部，所述導氣管的一端與石墨攪拌桿相連接，所述連通管的一端穿過蓋板延伸至電阻加熱爐內部，所述蓋板的頂部且位于支撐柱的一側固定連接有熱電偶，所述熱電偶的底部延伸至電阻加熱爐內部，所述蓋板的頂部且位于熱電偶的一側固定連接有輸氣管，所述輸氣管的底端延伸至電阻加熱爐內部，所述電阻加熱爐的底部設置有石墨引流套筒，所述石墨引流套筒的底端且位于電阻加熱爐的下方設置有連接頭，所述連接頭的底部設置有氣孔單向閥，所述石墨攪拌桿為中空結構。

可選的，所述蓋板的底部且位于電阻加熱爐內部固定連接有溫度傳感器，所述溫度傳感器位于熱電偶與石墨攪拌桿之間。

可選的，所述連通管的底部設置有氣控單向閥。

可選的，所述進氣管與連通管的頂部均設置有氣壓表。

可選的，所述底板的頂部且位于電阻加熱爐的下方設置有升降臺，所述升降臺的頂部設置有基板。

可選的，所述支撐板的一側且位于電阻加熱爐的下方設置有四軸運動平臺，所述四軸運動平臺的下方設置有噴頭模塊，所述連通管的一端通過管道與噴頭模塊內部連通。

一種顆粒增強型鋁合金增材成型工藝，包括以下步驟：