[发明专利]一种能细化高硅铝合金初生硅的半固态流变压铸方法及其装置

摘要

本发明提供了一种能细化高硅铝合金初生硅的半固态流变压铸方法，并提供了一种采用上述方法的生产装置以及一种控制形核器。其中，所述半固态流变压铸方法采用过热处理+惰性气体保护+快速冷却+永磁搅拌的方法，用以细化初生硅并制备半固态浆料，并将得到的半固态浆料进行流变压铸。该方法避免铝液在高温下吸气，且减轻了易烧损元素的烧损，有效抑制初生硅长大，使初生硅的尺寸足够小，同时也可以改善α(Al)的尺寸，铝液亦不会产生氧化夹杂；使用该方法制备的高硅铝合金半固态浆料更加优质，且生产效率高。

主权项

一种能细化高硅铝合金初生硅的半固态流变压铸方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔化高硅铝合金原材料并补充容易烧损的元素：先试验并计算铝液过热到液相线温度以上250～300℃时易烧损元素的烧损量，然后依据此烧损量补充容易烧损的元素到铝液中；(2)精炼：将铝液过热到液相线温度以上90～120℃精炼；(3)倒入定量炉：将精炼后的铝液倒入预热后的定量炉并盖好炉盖；(4)通入氩气：将定量炉盖顶部的阀门打开，同时打开氩气瓶的阀门，直至炉内的空气完全排尽为止，最后关闭炉盖顶部的阀门和氩气瓶的阀门；(5)过热：将炉内铝液过热到液相线温度以上250～300℃；(6)保温：将炉内铝液在液相线温度以上250～300℃情况下保温0.5～1小时；(7)控制形核：用定量泵通过升液管将过热的高温铝液输送至控制形核器，控制形核器将高温铝液快速冷却至半固态温度区并完成半固态浆料制备；(8)流变压铸：将得到的半固态浆料直接流变压铸；其中，所述控制形核器包括：“Z”字形的输送管道，供铝液通过并用于快速冷却铝液，所述输送管道沿其径向由内向外依次为石墨衬套、不锈钢内衬、冷却水夹层、不锈钢外套；贴近所述不锈钢外套设置的永久磁钢，固定在永久磁钢固定圈上，所述永久磁钢固定圈与轴承相连，而所述轴承被连接在轴承固定支撑座上；电机和传动带，所述电机驱动所述传动带，以驱动永久磁钢固定圈并转动永久磁钢，用于进行无接触搅拌；其中，所述“Z”字形的输送管道分为三段，第一段和第三段管道竖直向下，而第二段管道与水平面呈一倾斜角α。