[发明专利]原位颗粒增强铝基复合材料的半连续铸造方法有效
| 申请号： | 201610727054.7 | 申请日： | 2016-08-25 |
| 公开（公告）号： | CN106270430B | 公开（公告）日： | 2019-10-18 |
| 发明（设计）人： | 陈东;李险峰;张亦杰;马乃恒;王浩伟;夏存娟 | 申请（专利权）人： | 安徽陶铝新材料研究院有限公司 |
| 主分类号： | B22D11/114 | 分类号： | B22D11/114;B22D11/049;C22F1/04 |
| 代理公司： | 上海段和段律师事务所 31334 | 代理人： | 郭国中 |
| 地址： | 235000 安徽省淮*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种复合材料成形技术领域的原位颗粒增强铝基复合材料的半连续铸造方法，包括以下步骤：取原位陶瓷颗粒增强铝基复合材料，熔化，保温，得复合材料熔体；将复合材料熔体注入结晶器中，同时进行超声处理；当熔体在石墨环处凝固后，引锭头下降，同时开启冷却水对铸棒进行冷却；当引锭头下降到刮水板位置时，刮水板开始与铸棒表面接触，将冷却水从铸棒表面刮去；随着引锭头下降，铸棒缓慢进入加热炉中退火；铸造完成，吊起铸棒，得到铝基复合材料半连续铸棒。本发明的方法装置简单，操作简便，可制备晶粒细小、颗粒分布均匀的大尺寸原位颗粒增强铝基复合材料铸锭，适于铝基复合材料的大规模工业化生产，具有很好的实践应用价值。 | ||
| 搜索关键词： | 铝基复合材料 铸棒 原位颗粒增强 引锭头 复合材料熔体 半连续铸造 刮水板 冷却水 大规模工业化生产 增强铝基复合材料 加热炉 熔化 退火 复合材料成形 原位陶瓷颗粒 晶粒 超声处理 颗粒分布 实践应用 半连续 结晶器 石墨环 吊起 熔体 制备 铸锭 保温 冷却 凝固 铸造 | ||
【主权项】：
1.一种原位颗粒增强铝基复合材料的半连续铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，取5％TiB2/7075或10％TiB2/7075原位陶瓷颗粒增强铝基复合材料，熔化，保温，得复合材料熔体；步骤二，将复合材料熔体注入结晶器中，同时进行超声处理；步骤三，当熔体在石墨环处凝固后，引锭头下降，同时开启冷却水对铸棒进行冷却；步骤四，当引锭头下降到刮水板位置时，刮水板开始与铸棒表面接触，将冷却水从铸棒表面刮去；步骤五，随着引锭头下降，铸棒缓慢进入加热炉中退火；步骤六，铸造完成，吊起铸棒，得到铝基复合材料半连续铸棒；步骤三中，所述引锭头下降的速度为每分钟20‑60mm；步骤四中，所述刮水板位于石墨环下方15‑35mm；步骤一中，所述保温为在720‑850℃下保温；步骤二中，所述超声处理的频率为13‑23kHz；所述超声处理的功率为0.5‑1.5kW；步骤五中，所述加热炉的温度为350‑450℃。
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- 本实用新型公开了一种镁合金棒材功率超声半连续铸造及探伤装置，包括功率超声发生装置、超声波探伤处理系统和立式直接水冷半连续铸造机；功率超声发生装置包括超声波发生器、超声分时振动控制系统和三个同规格超声发射部件，超声发射部件包括超声波换能器、超声波变幅杆和工具头，超声波探伤处理系统包括超声波接收传感器、信号处理和判定模块、超声探伤显示屏。超声发射部件同时插入镁合金熔体中，在超声分时振动系统控制下间隔发射功率超声，熔体在超声场作用下凝固得到细晶铸棒。以超声发射部件发出的超声波为信号源，经超声波接收传感器，信号处理和判定模块对超声波波形进行处理，超声探伤显示屏上的提示确定铸棒内部缺陷状况。
- 一种镁合金棒材功率超声半连续铸造及探伤装置和方法-201610070896.X
- 马佳军;曹占义;姜博;孙旭;姜巍;刘利萍 - 吉林大学
- 2016-02-02 - 2016-04-27 - B22D11/114
- 本发明公开了一种镁合金棒材功率超声半连续铸造及探伤装置和方法，包括功率超声发生装置、超声波探伤处理系统和立式直接水冷半连续铸造机；功率超声发生装置包括超声波发生器、超声分时振动控制系统和三个同规格超声发射部件，超声发射部件包括超声波换能器、超声波变幅杆和工具头，超声波探伤处理系统包括超声波接收传感器、信号处理和判定模块、超声探伤显示屏。超声发射部件同时插入镁合金熔体中，在超声分时振动系统控制下间隔发射功率超声，熔体在超声场作用下凝固得到细晶铸棒。以超声发射部件发出的超声波为信号源，经超声波接收传感器，信号处理和判定模块对超声波波形进行处理，超声探伤显示屏上的提示确定铸棒内部缺陷状况。
- 一种添加纳米SiC的连续生产铸造装置-201520505120.7
- 刘庆刚;杨亚慧;于新奇;彭培英;朱玉峰 - 河北科技大学
- 2015-07-14 - 2016-02-17 - B22D11/114
- 本实用新型通过采用工业计算机系统进行数据采集并控制各部分的动作，从而实现自动化连续生产。采用电感应炉加热铸造材料，并通过传感器将加热炉中的数据经采集卡传输到计算机中；当加热炉中的铸造材料达到要求，将其加入到搅拌炉，并材料超声波进行搅拌，同时计算机驱动鼓风机运动，将纳米SiC加入到搅拌炉中。充分搅拌混合的铸造液不断冲入模型，以完成铸造过程。
- 一种高速机械搅拌加电磁悬浮连续铸造装置-201510604426.2
- 谢玲丽 - 成都智齐科技有限公司
- 2015-09-18 - 2015-11-25 - B22D11/114
- 本发明涉及一种高速机械搅拌加电磁悬浮连续铸造装置，用于轻质合金铸造，该装置的悬浮剂加入管和合金熔液加入管分别将悬浮剂和熔融轻质合金加入至所述的悬浮杯中，悬浮杯位于所述的结晶器内侧上方，结晶器的外测设置有电磁感应线圈，在结晶器上位于悬浮杯的下部设置有若干个喷水孔，底模位于结晶器的底部；所述的高速机械搅拌装置由电机、减速器、搅拌杆和搅拌头组成，电机通过减速器连接所述的搅拌杆，搅拌头位于搅拌杆的底端，工作时将搅拌头插入悬浮杯的液面下一定深度。本发明的有益效果为：实现了电磁场和高速搅拌的耦合作用下合成颗粒增强金属基复合材料；避免了得到的铸造产品存在着成分偏析，性能不均匀的问题。
- 合金连铸结晶区超声波搅拌装置-201520357224.8
- 贾久胜;孙大吉;梁汝明 - 内蒙古汇豪镁业有限公司
- 2015-05-29 - 2015-09-16 - B22D11/114
- 本实用新型涉及合金的坯料产品领域，具体而言，涉及一种合金连铸结晶区超声波搅拌装置。其包括搅拌筒和至少四个超声波发生器；超声波发生器设置在搅拌筒的外部；搅拌筒为两端开口的筒状。本实用新型通过将超声波发生器设置在搅拌筒的外部，带动搅拌筒进行振动，进而带动通过搅拌筒的内腔的合金液体一起进行振动，进而使搅拌筒的内腔内通过的熔液快速且均匀地被搅拌，熔液成份均匀化而在凝固成坯料时完全不会产生偏析；由于超声波搅拌作用，降低了固相线中心熔液的温度；由于超声波的高频率振动将合金液体中的气体排出，缩短了坯料凝固时间，显著地提高了合金坯料的密实度及品质，并且提高了产量；本实用新型的结构简单，操作方便，功能实用。
- 合金连铸结晶区超声波搅拌装置-201510283956.1
- 贾久胜;孙大吉;梁汝明 - 内蒙古汇豪镁业有限公司
- 2015-05-29 - 2015-08-12 - B22D11/114
- 本发明涉及合金的坯料产品领域，具体而言，涉及一种合金连铸结晶区超声波搅拌装置。其包括搅拌筒和至少四个超声波发生器；超声波发生器设置在搅拌筒的外部；搅拌筒为两端开口的筒状。本发明通过将超声波发生器设置在搅拌筒的外部，带动搅拌筒进行振动，进而带动通过搅拌筒的内腔的合金液体一起进行振动，进而使搅拌筒的内腔内通过的熔液快速且均匀地被搅拌，熔液成份均匀化而在凝固成坯料时完全不会产生偏析；由于超声波搅拌作用，降低了固相线中心熔液的温度；由于超声波的高频率振动将合金液体中的气体排出，缩短了坯料凝固时间，显著地提高了合金坯料的密实度及品质，并且提高了产量；本发明的结构简单，操作方便，功能实用。
- 以钢带为工具头的连铸结晶器用超声波处理的系统及方法-201410593682.1
- 刘成宝;张冠锋;刘美;王博;刘洪银;韩杰;许倩;谢晶 - 山东钢铁股份有限公司
- 2014-10-29 - 2015-02-25 - B22D11/114
- 本发明提供了一种以钢带为工具头的连铸结晶器用超声波处理的系统及方法，该系统包括：超声波振动源；超声波换能器，与所述超声波振动源连接，将所述超声波振动源提供的电能转化为机械振动能；变幅杆，与所述超声波换能器连接，用于放大所述超声波换能器的振幅；工具头，为连铸结晶器喂钢带系统中喂入的钢带；夹持部，一端设置于所述变幅杆上，用于夹紧所述钢带；和助推部，设置于所述夹持部与所述连铸结晶器喂钢带系统之间，提供作用力将夹紧于所述夹持部的钢带向连铸结晶器中推进。本发明以生产过程中的耗材作为超声波的导入工具，不造成额外浪费及不必要的污染，同时实现了钢带的喂入；此外，克服了长时间、持续性超声处理的难题。
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