[发明专利]一种轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置

权利要求书

1.一种轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，包括：驱动电机、温控装置、连接导管、搅拌器、搅拌器升降机构以及用于放置合金熔体的坩埚。所述搅拌器伸入熔体内的一端为搅拌端，与连接导管相连的一端为通气端，通过连接导管与温控装置相连。

2.如权利要求1所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌叶片中设有冷却通道，叶片冷却通道进气口与中心管道连接。在搅拌时冷却通道中通入冷却气体为叶片降温以降低合金熔体的温度，冷却加剪切的协同作用能够加速半固态浆料的制备。

3.如权利要求2所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌叶片在冷却通道上开气孔，冷却气体在冷却通道流动时经冷却通道上的气孔将冷却气体通入合金熔体,从而形成了气体搅拌和叶片转动机械搅拌的协同作用，增大剪切效果，加快半固态浆料的制备效率。

4.如权利要求3所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌器叶片与所述搅拌器搅拌杆有一定的夹角，倾斜的角度可以在搅拌时避免合金熔体产生漩涡，减少对液面的破坏，减少合金浆料的氧化；同时倾斜的角度可以实现更快的搅拌速度。

5.如权利要求4所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌器在合金熔体内搅拌时的转动角度为60°～360°，所述搅拌器转动方向由所述驱动电机控制，可以实现正转和反转。其中，正反转60°时合金熔体几乎不产生漩涡，对液面的破坏极小。

6.如权利要求5所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述温控装置持续产生高温气体使搅拌器处于合金半固态温度区间或处于接近合金半固态温度区间，使合金熔体在搅拌时处于均匀的温度场，所形成的半固态颗粒更加均匀细小。

7.如权利要求6所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌器在搅拌前要进行预热，即温控装置在开始搅拌前向搅拌器中通温高温气体，待所述搅拌器达到预定温度后，将所述搅拌器搅拌端伸入合金熔体中后，搅拌器开始工作。

8.如权利要求1-7任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，还包括驱动电机，与所述搅拌器搅拌杆通过齿轮组连接，更换不同模数比的齿轮组可以实现驱动电机和搅拌器的不同转速比；由所述驱动电机里集成的速度传感器控制所述搅拌器转速，所述驱动电机预设转速为0～1200r/min。

9.如权利要求1-7任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述温控装置气体流速由所述温控装置内集成的传感器控制，预设所述温控装置气体流速为0～800L/min。

10.如权利要求1-7任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌器叶片与所述搅拌器搅拌杆轴线的夹角为10°～45°。

11.如权利要求1-7任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌器叶片内的冷却通道的截面形状为圆形等，预设所述搅拌器叶片冷却通道的直径范围为0.5mm～10mm。

12.如权利要求1-7任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述搅拌器叶片气孔的预设直径范围为50um～5mm。

13.如权利要求1-7任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置，其特征在于，所述温控装置产生的气体为高温氩气等惰性气体和其他不与金属熔体反应的气体。

14.一种利用如权利要求1-13任一项所述的轻合金半固态浆料复合搅拌高效制备装置制备半固态金属浆料的方法，其特征在于，包括：

在所述坩埚中将合金加热至熔融状态，或将熔融合金直接倒入所述坩埚中；

打开所述温控装置按预设气体流速将高温气体通入所述搅拌器叶片内，待所述搅拌器温度达到预设温度；

将所述搅拌器搅拌端伸入合金熔体液面内，同时打开所述驱动电机，按预设转速、转动方向和角度进行搅拌；

通过所述温度传感器检测到合金熔体降温到一定温度，停止所述搅拌器和所述温控装置的工作，将制备的半固态浆料输送到压铸机等设备实现半固态金属加工。