[发明专利]一种制备金属半固态浆料的方法

说明书

一种制备金属半固态浆料的方法，包括（1）将熔炼、精炼好的液态金属于液相线温度以上浇入半固态浆料制备装置的制浆管内；（2）以一定的压力往复式推挤浆料，使浆料在制浆管内两个或多个腔室之间通过中间相对狭小的管道来回转移，往复式的压力促使半固态浆料在腔室间转移过程中发生反复剧烈的剪切，大大提高晶粒细化效果，并且尽可能使所有浆料都参与腔室间转移，以保证浆料处理的均匀性；（3）制浆完成后，打开制浆管倒出浆料。本发明制备出的金属半固态浆料晶粒细小，分布较均匀，含气量少。同时，该制备工艺流程短，效率高，设备要求低，操作简单，制备材料尤其适合于各种轻合金。

技术领域

本发明属于金属材料半固态加工技术领域，特别涉及一种制备金属半固态浆料的方法。

背景技术

金属半固态成形技术被公认为是21世纪最有前途的轻合金近净成形技术，其目的是为了改变金属液态成形工艺中自然形成的枝状晶组织形态，以提高金属制件的综合力学性能。而金属半固态加工有触变成形和流变成形两大类工艺，但由于触变成形技术存在生产成本高、成形复杂零件困难、生产过程难以控制等三大典型缺陷，流变成形技术越来越被行业看好。而目前，金属半固态流变成形浆料制备的常用方法主要有机械搅拌法、电磁搅拌法、双螺旋搅拌法、振动法、单辊旋转法、喷射沉积法、倾斜冷却板法、转动输送管法、紊流效应法、液态混合法等，但由于这些工艺均属于开放式的低压处理方法，普遍存在浆料晶粒不够细小、处理质量不均匀且容易卷气等缺点。

发明内容

本发明目的在于提供一种制备金属半固态浆料的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种制备金属半固态浆料的方法，包括以下步骤。

（1）前期准备：首先在合模状态下启动加热装置将固定模（7）和移动模（10）预热到一定温度并通过温控元件保温。控制电动机（13）将安全挡板（1）打开，检查移动模和固定模是否贴合紧实，待贴合紧实后，控制液压缸A（11）、液压缸B（27）使活塞A（9）、活塞B（24）分别移至料缸A（28）、料缸B（30）的最左侧。将熔炼、精炼好的金属液于液相线温度以上通过进料漏斗（8）浇入料缸A（28）内。

（2）处理过程：金属液浇入料缸A（28）后，随即液压缸A（11）使活塞A（9）往右运动，此时液压缸B（27）处于泄压状态，活塞B（24）在金属液的推力下跟着往右移动，当左侧活塞A（9）移至料缸A（28）的最右边缘时，金属液几乎完全被推至料缸B（30），右侧液压缸B（27）随即又通过活塞B（24）推动金属液流回料缸A（28），如此往复循环5-10个回合，制成金属半固态浆料。液压缸的整个运动过程均由电控元件操控。要求在液相线温度以上即开始处理，处理过程保证5-10个回合，以提高晶粒细化效果，并且尽可能所有浆料都参与腔室间转移，以保证浆料处理的均匀性。经过这样往复式的剧烈剪切作用而制成的金属半固态浆料晶粒更加细小，组织更加均匀，含气量也更少。

（3）卸料过程：当浆料温度降至预设温度时处理过程停止，随即液压缸C（16）、液压缸D（17）将移动模（10）移开，半固态浆料经卸料口（6）流入接料槽（19），以备后续使用。

本发明所述的一种制备金属半固态浆料的方法所使用的装置，包括：安全挡板（1）、转动组件（2）、加工组件（3）、安装座（4）、侧板（5）、固定模（7）、移动模（10）、锁模组件（15）、接料组件（23）；安全挡板（1）通过转动组件（2）与安装座（4）活动铰接，固定模（7）固定在安装座（4）和侧板上，侧板与安装座焊接在一起，移动模（10）通过锁模组件（15）与侧板联接在一起，加工组件（3）一端固定在安装座上，一端通过活塞A（9）、活塞B（24）在固定模（7）和移动模（10）之间的空间内进行半固态浆料的处理，安装座（4）与接料组件（23）上下焊接在一起。整个装置的运动过程由电控元件控制。