[發(fā)明專利]一種熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111165211.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN113878098B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩偉;李險(xiǎn)峰;夏存娟;陳東;鄧亞琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海交通大學(xué)安徽（淮北）陶鋁新材料研究院
• 主分類號(hào): B22D11/06
• 分類號(hào): B22D11/06;B22D11/117;B22D11/113;B22D11/108;B22D11/115;B22D11/114;C22C1/06;C22C1/10;C22C32/00;C22C21/00
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

1.一種熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法，其特征在于，包括步驟：

(1)提供包括抽氣口(4)和浸入管(5)的真空包(3)，所述浸入管(5)被設(shè)置為可浸入至鋁熔爐(1)中的鋁熔體(2)中；提供用于氬氣旋轉(zhuǎn)噴吹的石墨轉(zhuǎn)子，所述石墨轉(zhuǎn)子具有石墨轉(zhuǎn)桿(6)和噴頭(9)，所述石墨轉(zhuǎn)桿(6)被設(shè)置為通過設(shè)置在所述真空包(3)頂部的密封軸承(7)，穿過所述真空包(3)的真空室(8)，將所述噴頭(9)插入鋁熔體(2)的底部；所述的石墨轉(zhuǎn)桿(6)包括內(nèi)管(65)和外管(63)，所述的外管(63)通過旋轉(zhuǎn)接頭(62)與氬氣噴吹管(631)相連，所述的內(nèi)管(65)與粉料輸送倉(61)相連，所述的粉料輸送倉(61)與粉料輸送氣管(611)相連；提供電磁攪拌裝置，所述的電磁攪拌裝置設(shè)置在所述的鋁熔爐(1)的下方；

(2)使所述真空包(3)的浸入管(5)浸入鋁熔體(2)中，通過所述的抽氣口(4)對(duì)所述真空室(8)內(nèi)抽真空；

(3)降下所述石墨轉(zhuǎn)子，使得所述石墨轉(zhuǎn)桿(6)通過設(shè)置在所述真空包(3)頂部的密封軸承(7)，穿過所述真空包(3)的真空室(8)，將所述噴頭(9)插入鋁熔體(2)的底部；

(4)所述氬氣噴吹管(631)通過所述的外管(63)進(jìn)行氬氣噴吹；通過所述的粉料輸送氣管(611)的所述的內(nèi)管(65)，將所述的粉料輸送倉(61)內(nèi)的粉料噴吹入鋁熔體(2)中；

(5)啟動(dòng)所述的電磁攪拌裝置，對(duì)所述的鋁熔體(2)進(jìn)行電磁攪拌；

(6)將經(jīng)過氬氣噴吹和真空除氣處理后的所述鋁熔體(2)通過澆嘴(26)送入單輥急冷裝置，所述的單輥急冷裝置包括相互配合的水冷輥(20)和圓弧段水冷導(dǎo)軌壁(21)，所述的圓弧段水冷導(dǎo)軌壁(21)的曲率半徑和所述水冷輥(20)的半徑相同，且弧度不大于90度；通過控制所述水冷輥(20)的轉(zhuǎn)速控制凝固后的鋁基體的晶粒尺寸。

2.如權(quán)利要求1所述的熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法，其特征在于，所述粉料包括Na?3AlF?6、LiF?3、LiCl?3的反應(yīng)助劑和NaBF?4和Na?2TiF?6的反應(yīng)鹽。

3.如權(quán)利要求2所述的熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法，其特征在于，所述粉料中還包含復(fù)合鑭鈰稀土中間合金變質(zhì)劑。

4.如權(quán)利要求1所述的熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法，其特征在于，向鋁熔體(2)施加2-4T的脈沖磁場(chǎng)。

5.如權(quán)利要求1所述的熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法，其特征在于，向鋁熔體(2)施加200-1800W/m?2的高能超聲場(chǎng)。

6.如權(quán)利要求1所述的熔體控制原位自生鋁基復(fù)合材料組織調(diào)控方法，其特征在于，在所述的鋁熔爐(1)的爐體上部側(cè)壁設(shè)置鋁熔體出口流道(13)，在所述的鋁熔爐(1)的爐體底部側(cè)壁設(shè)置鋁熔體入口流道(14)；所述的鋁熔體出口流道(13)和鋁熔體入口流道(14)上分別設(shè)置有出口流道止流滑板(131)和入口流道止流滑板(141)；當(dāng)一爐鋁熔體處理完畢后，打開所述的鋁熔體出口流道(13)和鋁熔體入口流道(14)上的出口流道止流滑板(131)和入口流道止流滑板(141)，從所述的鋁熔體入口流道(14)通入待處理的新的鋁熔體，使所述鋁熔爐(1)中的已處理完畢的鋁熔體自所述的鋁熔體出口流道(13)流出，流至所述的單輥急冷裝置所述澆嘴(26)，進(jìn)入單輥急冷裝置。