[发明专利]一种阀控自回流式镁液连续控量输送装置及方法

说明书

本申请涉及一种阀控自回流式镁液连续控量输送装置及方法，包含气路系统、镁合金熔炼系统、输送系统；所述气路系统包括氩气源、调节组件、控制器、真空泵，所述镁合金熔炼系统包括熔炼坩埚，所述输送系统包括输液管、密闭容器、升液管；所述调节组件包括减压阀、调压阀、换向阀、气路控制阀，氩气源通过气路管依次接过减压阀、调压阀、换向阀和气路控制阀，熔炼坩埚通过气路管与控制阀连通，所述密闭容器通过气路管和真空泵连通并接入所述气路控制阀，所述输液管外层引出气路管与真空泵相连。通过调压阀控制镁液输送过程中熔炼坩埚内的气体压力恒定进而控制镁液流速；将换向阀的时间控制及调压阀的压力控制相结合，通过对时间参数和压力参数的控制以实现镁液的控量输送，方案实施简便、可行，克服了闭环控制结构复杂、成本高的缺点。

技术领域

本发明属于液态金属成形领域，用于镁合金零件的制备与近净成形，具体涉及一种阀控自回流式镁液连续控量输送装置及方法。

背景技术

镁合金具有轻质、比强度、比刚度高等优异性能，在航空航天、军工、汽车、电子、通信等领域具有广泛应用前景。镁合金的化学性质非常活泼，高温镁液在空气中能剧烈燃烧，因此熔炼和输送的难度极大，通常需要在真空或可控氛围条件下进行熔炼和输送。此外，为了提高镁合金制件的成形精度，实现镁合金制件的近净成形，需要进行镁液的控量输送，而在输送过程中极易出现管路凝固堵塞的现象，通过自回流的方式实现镁液的连续控量输送，能有效避免镁液在管道内部凝固堵塞，从而提高生产效率。

经文献检索发现，中国专利公开号CN 105880543A公布了一种定量浇注方法及定量浇注装置、成形装置，该方法首先在熔炉中熔炼铝合金，将铝合金通过气压注入储液容器定量腔中实现对合金量的控制，再在重力作用下将储液容器定量腔中的合金液经管道浇注到模具型腔内部，从而实现铝合金的定量和自动浇注，这种通过采用储液容器定量腔的方式实现合金液浇注的方法解决了合金液定量的问题，但合金液熔炼和浇注过程分开进行，合金液转运至储液容器定量腔后再浇注到模具中，存在对输送管路及定量腔的保温要求较高，操作工序较多，过程较为繁琐，浇注效率较低等问题。

现有技术中采用传感器或定量型腔等闭环控制方式实现镁液输送量的控制，过程较为繁琐，存在浇注效率较低，操作不够便捷等问题，同时，镁液易在管道中堵塞，难以实现镁液连续输送。

发明内容

为了解决现有镁液控量过程繁杂以及镁液输送过程中管道堵塞的问题，本发明旨在提供一种可实现镁液连续控量输送的装置及方法。

技术方案

一种阀控自回流式镁液连续控量输送装置及方法，包含气路系统、镁合金熔炼系统、输送系统；所述气路系统包括氩气源1、调节组件、控制器4、真空泵7，所述镁合金熔炼系统包括熔炼坩埚17，所述输送系统包括输液管9、密闭容器10、升液管18；所述调节组件包括减压阀2、调压阀3、换向阀5、气路控制阀6，氩气源1通过气路管依次接过减压阀2、调压阀3、换向阀5和气路控制阀6，熔炼坩埚17通过气路管与控制阀5连通，所述密闭容器10通过气路管和真空泵7连通并接入所述气路控制阀6，所述输液管9外层引出气路管与真空泵7相连。

镁合金熔炼系统还包括保温层12、坩埚密封环13、坩埚盖14、温度监测装置15、加热炉16、石墨坩埚20，其中石墨坩埚20置于熔炼坩埚17中，熔炼坩埚17置于加热炉16中，熔炼坩埚17上端固定坩埚盖14，熔炼坩埚17上端面与坩埚盖14下端面之间放置坩埚密封环13，坩埚盖14上端放置保温层12。

输送系统还包括紧锁卡箍11，密闭容器10侧壁开设液路口与气路口，密闭容器10与输液管9通过所述紧锁卡箍11连接，升液管18与输液管9通过紧锁卡箍11连接。

所述控制器4与减压阀2、调压阀3和换向阀5间电连接，所述控制器4可以控制换向阀5的进气口22与出气口24、出气口24与泄气口23连通。