[发明专利]一种耦合搅拌技术制备均质铸锭的装置及方法

摘要

本发明属于金属材料铸造成形技术领域，特别涉及一种耦合搅拌技术制备均质铸锭的装置及方法。本发明装置由电源控制柜、支架、电机、支撑板、冷却水箱、引锭、螺旋芯棒、导流管、结晶器和电磁搅拌器组成；本发明方法在传统制备锭坯方法基础上突出了特色，即在铸造过程中采用了电磁搅拌和螺旋芯棒搅拌相结合进行熔体处理，且制备锭坯过程采用了三段式铸造。本发明解决了制备大铸锭晶粒粗大、开裂和不均匀难题，提高了材料制备的成材率，同时也对后续热处理、热变形、使用性能产生良好效果，可减少制备工序、降低能耗、缩短制备流程、减少人力物力财力，从而降低成本、提高性能、拓宽应用领域。

主权项

一种耦合搅拌技术制备均质铸锭的方法，其特征在于，耦合搅拌技术的装置由电源控制柜(1)、支架(2)、电机(3)、支撑板(4)、冷却水箱(5)、引锭(6)、螺旋芯棒(7)、导流管(8)、结晶器(9)和电磁搅拌器(10)组成；结晶器(9)的上部设置热顶，下部设置石墨环；热顶的中部设置螺旋芯棒(7)；螺旋芯棒(7)与支架(2)相连，通过支架(2)实现螺旋芯棒(7)的升降、自转以及绕固定轴杆旋转；支架(2)设置在支撑板(4)上，支架(2)与电机(3)相连，电机(3)与电源控制柜(1)相连；结晶器(9)内部设置导流管(8)，结晶器(9)外部设置冷却水箱(5)，冷却水箱(5)内设置电磁搅拌器(10)；结晶器(9)内底部设置引锭(6)；所述方法包括如下步骤：按设计成分比例且考虑烧损进行合金配料，原材料熔化、精炼、变质处理获得均匀纯净的金属熔体，半连续铸造三段法制备铸锭，锭坯及时置于退火炉中退火处理；通过耦合搅拌装置对半连铸过程中熔体进行搅拌处理，动态连续制备均质大规格铸锭；所述半连续铸造三段法包括：起步阶段，螺旋芯棒搅拌和纯铝铺底；稳定阶段，螺旋芯棒搅拌和电磁搅拌；结束阶段，芯棒搅拌和自身回火处理，自熔体液面下降到导流管时开始，芯棒搅拌，待液面下降到导流管下沿时，取出螺旋芯棒，停水停车即自身回火处理。