3密闭连接,熔体13处理后与输液管40分离,关闭密封活塞。即熔体13充满熔体处理与运输装置20后顶部密闭,底部与输液管40密闭连接,输液管40内充满熔体13,通过输液管40中熔体13与外界隔离。
[0040]将半固态浆料制备装置30与密闭的熔体处理与运输装置20配合使用,既可以接触又可以非接触。半固态浆料制备装置30可以是电磁搅拌器、机械震动装置、超声震动装置等。通过与熔体处理与运输装置20接触或非接触实现对熔体处理与运输装置20中熔体13的搅拌处理,形成球状半固态组织。
[0041]熔体13处理完成,制备得到需要的半固态浆料后,将熔体处理与运输装置20与输液管40分离,通过阀门密闭熔体处理与运输装置20底部。将熔体处理与运输装置20快速移至半固态成形设备。将熔体处理与运输装置顶部22打开。根据半固态浆料固液分数情况将半固态浆料倒入或压入半固态成形设备。
[0042]清理熔体处理与运输装置20,进行下一循环半固态浆料制备。
[0043]熔体保温与储存装置10可以同时与1-40个熔体处理与运输装置20配合使用。
[0044]下面采用该装置制备A356合金(液相线615°C,固相线555°C )半固态浆料,详细说明该装置的使用过程。
[0045]实施例一:
[0046]熔体保温与储存装置10中A356合金熔体温度加热保持在730?750°C之间;熔体处理与运输装置20加热到300°C,与熔体保温与储存装置10密闭连接。熔体保温与储存装置10密封,加压通入氮气,在气体压力下将熔体13通过输液管40输入熔体处理与运输装置20。液态金属充满熔体处理与运输装置20后加上电磁搅拌器,保证熔体处理与运输装置20中的液态金属降温速度在8-10°C /S。当液态金属温度达到700°C时开始电磁搅拌,搅拌10s,液态金属温度达到610°C,停止搅拌,开始保温。关闭熔体保温与储存装置10及处理与运输装置20的密闭活塞,将熔体处理与运输装置20与熔体保温储存装置10分开。迅速移至成形设备,将熔体处理与运输装置20中的制备好的A356合金半固态浆料压入成形设备,完成A356合金半固态衆料的制备与运输。
[0047]实施例二:
[0048]熔体保温与储存装置10中A356合金熔体温度加热保持在670?700°C之间;熔体处理与运输装置20加热到600°C,与熔体保温与储存装置10密闭连接。熔体保温与储存装置10密封,加压通入氮气,在气体压力下将熔体13通过输液管40输入熔体处理与运输装置20。液态金属充满熔体处理与运输装置20后加上电磁搅拌器,保证熔体处理与运输装置20中的液态金属降温速度在0.1?0.20C /S。当液态金属温度达到620°C时开始电磁搅拌,搅拌500s,液态金属温度达到560°C,停止搅拌,开始保温。关闭熔体保温与储存装置10及处理与运输装置20的密闭活塞,将熔体处理与运输装置20与熔体保温储存装置10分开。迅速移至成形设备,将熔体处理与运输装置20中的制备好的A356合金半固态浆料压入成形设备,完成A356合金半固态衆料的制备与运输。
[0049]实施例三:
[0050]熔体保温与储存装置10中A356合金熔体温度加热保持在710?730°C之间;熔体处理与运输装置20加热到600°C,与熔体保温与储存装置10密闭连接。熔体保温与储存装置10密封,加压通入氮气,在气体压力下将熔体13通过输液管40输入熔体处理与运输装置20。液态金属充满熔体处理与运输装置20后加上电磁搅拌器,保证熔体处理与运输装置20中的液态金属降温速度在1_2°C /S。当液态金属温度达到700°C时开始电磁搅拌,搅拌100s,液态金属温度达到595°C,停止搅拌,开始保温。关闭熔体保温与储存装置10及处理与运输装置20的密闭活塞,将熔体处理与运输装置20与熔体保温储存装置10分开。迅速移至成形设备,将熔体处理与运输装置20中的制备好的A356合金半固态浆料压入成形设备,完成A356合金半固态衆料的制备与运输。
[0051 ] 本发明的装置和方法适用于铝合金和镁合金的半固态浆料制备,可以用于制备固相分数范围为0%-80%的半固态浆料。采用该装置制备的半固态浆料具有纯净度高,质量好,流程短,成本低等优点。
【主权项】
1.一种铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:包括金属熔体的保温与储存装置、金属熔体的处理与运输装置和半固态浆料制备装置,所述的保温与储存装置中设置保温层和加热装置,所述的保温与储存装置和处理与运输装置之间通过输液管密闭连接或分开,所述的半固态浆料制备装置设置于处理与运输装置内或独立于它的外部。
2.根据权利要求1所述的铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:所述的加热装置的控温范围为600°C?900°C。
3.根据权利要求1所述的铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:所述的保温与储存装置还可设置密闭加压装置。
4.根据权利要求1所述的铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:所述的处理与运输装置的初始温度为600°C以下,容积为1cm3?100000cm3,熔体冷却速度为0.rc /s ?10。。/S。
5.根据权利要求1所述的铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:所述的处理与运输装置的顶部设置密封盖,底部设置密封活塞。
6.根据权利要求1所述的铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:所述的半固态浆料制备装置为电磁搅拌装置、机械震动装置或超声震动装置。
7.根据权利要求1所述的铝合金或镁合金半固态浆料制备装置,其特征在于:所述的处理与运输装置为I?40个,同时与保温与储存装置配合使用。
8.—种铝合金或镁合金半固态浆料的制备方法,包括如下步骤: (I)加热保温与储存装置,对其中的金属熔体进行保温; (2 )将处理与运输装置和保温与储存装置通过输液管进行密闭连接,通过密闭加压装置将保温与储存装置中的熔体通过输液管输送至熔体处理与运输装置; (3)在金属熔体充满处理与运输装置状态下,安装半固态浆料制备装置,并对金属熔体进行搅拌处理; (4)停止搅拌,开始保温,关闭处理与运输装置和保温与储存装置上的密闭活塞,将处理与运输装置与保温与储存装置分开; (5)将处理与运输装置移至成形设备,将处理与运输装置中的制备的半固态浆料压入成形设备,即完成半固态浆料的制备过程。
9.根据权利要求8所述的铝合金或镁合金半固态浆料的制备方法,其特征在于:所述的保温与储存装置的温度为600°C?900°C,金属熔体的温度保持在液相线以上50?1500C ;所述的处理与运输装置的初始温度为600°C以下,容积范围为10cm3-100000cm3,熔体冷却速度为0.10C /S-1O0C /S。
10.根据权利要求8所述的铝合金或镁合金半固态浆料的制备方法,其特征在于:所述的半固态浆料制备装置是电磁搅拌装置、机械震动装置或超声震动装置,所述的搅拌处理过程中,金属熔体温度在液相线以上30°C至20%液相对应温度区间,搅拌处理时间为10?500s ;得到的半固态浆料的固相分数为0%-80%。
【专利摘要】本发明涉及一种铝/镁合金半固态浆料制备装置与方法,属于铝/镁合金半固态成形技术领域。该装置包括金属熔体的保温与储存装置、金属熔体的处理与运输装置和半固态浆料制备装置,保温与储存装置中设置保温层和加热装置,保温与储存装置和处理与运输装置之间通过输液管密闭连接或分开,半固态浆料制备装置设置于处理与运输装置内或独立于它的外部。采用该装置制备的半固态浆料固相分数范围为0%-80%,同时采用该装置制备的半固态浆料具有纯净度高,质量好,流程短,成本低等优点。
【IPC分类】B22D17-00
【公开号】CN104668500
【申请号】CN201310634701
【发明人】李大全, 和优锋, 朱强, 杨福宝, 刘建朝, 王光宗, 张帆, 徐骏
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月2日