一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備，包括紊流通道和冷卻水套，所述的紊流通道由澆口杯、紊流葉片和流道構(gòu)成，所述的澆口杯設(shè)置在流道的上方，形成液態(tài)金屬進(jìn)入流道的進(jìn)口；所述的紊流葉片附著在流道內(nèi)壁上，所述的冷卻水套包裹在流道外表面；所述的冷卻水套具有供冷卻介質(zhì)流過(guò)的通道，所述的冷卻水套的下端形成通道的進(jìn)口，上端形成通道的出口。本實(shí)用新型可安裝在成形設(shè)備入料口的上方，占用空間很小，可以將制備好的半固態(tài)漿料立即注入成形設(shè)備并進(jìn)行成形，省卻了漿料的輸送過(guò)程，使?jié){料的溫度可控。
【專利說(shuō)明】一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在線快速制備具有球狀初生相的半固態(tài)金屬漿料或坯料是半固態(tài)金屬成形技術(shù)的核心內(nèi)容。降低半固態(tài)漿料制備成本、縮短工藝流程、在線高效制備是該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究和關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]目前已有的半固態(tài)金屬漿料制備技術(shù)中，管道或通道澆注制漿法因其制備工藝無(wú)本質(zhì)區(qū)別、初生晶核的形成機(jī)理也基本相似，所以這類制備方法在半固態(tài)金屬漿料制備領(lǐng)域中可以單獨(dú)歸為一類。對(duì)于管道或通道澆注制漿法，若管道內(nèi)徑過(guò)小則容易發(fā)生堵塞，若管道內(nèi)徑過(guò)大則出口漿料的溫度在橫斷面上又不均勻，漿料的組織也不理想，因而不利于直接流變成形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有管道或通道澆注制漿法中內(nèi)徑較大時(shí)漿料溫度在橫斷面上存在較大溫差的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備其特征在于:包括紊流通道和冷卻水套，所述的 紊流通道由澆口杯、紊流葉片和流道構(gòu)成，所述的澆口杯設(shè)置在流道的上方，形成液態(tài)金屬進(jìn)入流道的進(jìn)口 ；所述的紊流葉片附著在流道內(nèi)壁上，所述的冷卻水套包裹在流道外表面。
[0007]進(jìn)一步，所述的冷卻水套具有供冷卻介質(zhì)流過(guò)的通道，所述的冷卻水套的下端形成通道的進(jìn)口，上端形成通道的出口。
[0008]進(jìn)一步，所述的流道直徑為10~100mm。
[0009]進(jìn)一步，所述的紊流通道采用高純石墨制作，冷卻水套采用鋁合金制作。
[0010]上述制備半固態(tài)金屬漿料的紊流通道澆注方法，其特征在于:所述的方法包括如下步驟:
[0011](I)控制金屬熔煉時(shí)的溫度:熔煉時(shí)將液態(tài)金屬的過(guò)熱度控制在80~100°C范圍內(nèi)，然后對(duì)液態(tài)金屬進(jìn)行精煉，精煉后靜置、扒渣和檢測(cè)氫氣的含量，含氫量按有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制，最后將液態(tài)金屬的過(guò)熱度控制在10~100°C范圍內(nèi)；
[0012](2)制備半固態(tài)漿料:將上述步驟(1)中的液態(tài)金屬澆注到紊流通道的澆口杯內(nèi)，流經(jīng)紊流通道，半固態(tài)漿料制備完畢；
[0013](3)流變成形或制備坯料:上述步驟(2)中制備好的半固態(tài)漿料可直接流入到成形設(shè)備內(nèi)進(jìn)行直接流變成形或制成坯料用于觸變成形。
[0014]進(jìn)一步，澆注時(shí)澆口杯中液態(tài)金屬液面的高度為澆口杯深度的2/3~4/5。
[0015]本實(shí)用新型中液態(tài)金屬的過(guò)熱度、通道直徑和通道長(zhǎng)度存在適當(dāng)?shù)钠ヅ潢P(guān)系，即直徑越小或長(zhǎng)度越短，過(guò)熱度就越低，反之，過(guò)熱度就越高。過(guò)熱度的具體工藝參數(shù)應(yīng)由對(duì)具體設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)后來(lái)確定，確保液態(tài)金屬?gòu)耐ǖ懒鞒鰰r(shí)其溫度在液相線以下。
[0016]本實(shí)用新型整個(gè)紊流通道制作成軸向?qū)﹂_(kāi)式，以便能夠順利打開(kāi)通道清理殘留在流道里的余料。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0018](I)本設(shè)備可安裝在成形設(shè)備入料口的上方，占用空間很小，可以將制備好的半固態(tài)漿料立即注入成形設(shè)備并進(jìn)行成形，省卻了漿料的輸送過(guò)程，使?jié){料的溫度可控；
[0019](2)在制備漿料時(shí)，使用常溫水作為冷卻介質(zhì)對(duì)流道部分進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，從而可以保證設(shè)備能夠連續(xù)生產(chǎn)。流道壁得到快速冷卻后金屬熔體在流道內(nèi)能夠形成更多的初生晶核，從而提高了金屬熔體內(nèi)部的晶核密度，同時(shí)也減小了初生晶粒尺寸，制件的力學(xué)性能因此得到提聞;
[0020](3)在流道內(nèi)壁上增加了紊流葉片后，合金熔體能夠充分地與流道壁或紊流葉片接觸，合金熔體撞擊到紊流葉片后，紊流程度更高，因而能夠得到充分混合，熔體溫度更加均勻，也有助于初生相的球化；
[0021](4)流道直徑可以在10?IOOmm之間選取，適合于半固態(tài)漿料不同制備量的要求；
[0022](5)無(wú)需對(duì)成形設(shè)備進(jìn)行改造，具有投資少、生產(chǎn)效率高、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或人機(jī)
一體化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型紊流通道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型紊流葉片俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參照?qǐng)D1至圖2，一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備，包括紊流通道和冷卻水套4，所述的紊流通道由澆口杯1、紊流葉片2和流道3構(gòu)成，所述的澆口杯I設(shè)置在流道3的上方，形成液態(tài)金屬進(jìn)入流道3的進(jìn)口 ；所述的紊流葉片2附著在流道3內(nèi)壁上，所述的冷卻水套4包裹在流道3外表面。
[0026]進(jìn)一步，所述的冷卻水套4具有供冷卻介質(zhì)5流過(guò)的通道，所述的冷卻水套4的下端形成通道的進(jìn)口 6，上端形成通道的出口 7。
[0027]進(jìn)一步，所述的流道3直徑為10?100mm。
[0028]進(jìn)一步，所述的紊流通道采用高純石墨制作，冷卻水套4采用鋁合金制作。
[0029]紊流通道用高純石墨制作，其長(zhǎng)度和直徑根據(jù)生產(chǎn)需要來(lái)確定。相鄰紊流葉片2之間的垂直距離為流道長(zhǎng)度的1/3為宜，紊流葉片2之間(在俯視圖看)需留有一定間隙，間隙大小一般不超過(guò)流道內(nèi)徑的1/10。如圖2所示，三個(gè)紊流葉片呈120°角均勻分布。
[0030]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備，其特征在于:包括紊流通道和冷卻水套，所述的紊流通道由澆口杯、紊流葉片和流道構(gòu)成，所述的澆口杯設(shè)置在流道的上方，形成液態(tài)金屬進(jìn)入流道的進(jìn)口 ；所述的紊流葉片附著在流道內(nèi)壁上，所述的冷卻水套包裹在流道外表面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備，其特征在于:所述的冷卻水套具有供冷卻介質(zhì)流過(guò)的通道，所述的冷卻水套的下端形成通道的進(jìn)口，上端形成通道的出口。
3.如權(quán)利要求2所述的一種制備半固態(tài)金屬漿料紊流通道澆注方法的專用設(shè)備，其特征在于:所述的流道直徑為10?100mm。
【文檔編號(hào)】B22D35/04GK203817362SQ201420143502
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】陳正周, 羅軍宇, 羅旭剛 申請(qǐng)人:慈溪阿爾特新材料有限公司