CN105170962A - 一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置及制浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，包括内部有熔化铝液的铝液保温炉，所述铝液保温炉的上方设置有取铝液汤勺，所述取铝液汤勺一侧的下方设置有制浆熔器，所述制浆熔器的内部设置有冷却水管、研磨振动装置和搅拌轴，所述搅拌轴的正上方设置有搅拌器，所述搅拌器的外部设置有搅拌器降温冷却水桶，所述制浆熔器的一侧设置有压铸机压室。本发明还公开了一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆方法。本发明大大减少了原技术(RSF)EM固体加工五道工序，降低了生产成本，本发明三合一快速冷却制浆法、制浆快、低成本，产出铸件，质量高、产品性能增强，极具良好的市场竞争力。

Description

一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置及制浆方法

技术领域

本发明涉及一种制浆装置，特别涉及一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置及制浆方法。

背景技术

现有（RSF)半固态制浆法已正常批量压铸生产，缺陷是EM固体胚料需要五道加工工序制作而成，造成生产成本增高等。该缺点可以通过三合一快速冷却制浆法的发明技术解决。其它半固态制浆专利技术基本都没有使用，都只做些技术论证和研究。

因此，针对上述中的问题需要设计一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置及制浆方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置及制浆方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，包括铝液保温炉，所述铝液保温炉内部有熔化铝液，所述铝液保温炉的上方设置有取铝液汤勺，所述取铝液汤勺一侧的下方设置有制浆熔器，所述制浆熔器的内部设置有冷却水管、研磨振动装置和搅拌轴，所述搅拌轴的正上方设置有搅拌器，所述搅拌器的外部设置有搅拌器降温冷却水桶，所述制浆熔器的一侧设置有压铸机压室。

作为本发明的一种优选技术方案，所述取铝液汤勺取的熔化铝液温度为650℃-680℃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述研磨振动装置为三次元研磨磁振装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌器为三角形且以每分钟1200转-1500转的转数进行搅拌。

本发明还公开了一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆方法，其包括以下步骤：

S1、将温度为650℃~680℃的铝液，使用取铝液汤勺，从铝液保温炉中取出预定量的铝液，并输送到制浆熔器里；

S2、启动搅拌器插入铝液中心部位，同时打开制浆熔器周围三个方向的冷却水；

S3、启动搅拌主轴、三角形搅拌器、制浆熔器外围冷却水和三次元研磨磁振装置，进行制浆；

S4、通过三角形搅拌器，以每分钟1200转~1500转的转数进行搅拌，并打断铝液中枝晶状组织，由于以上制浆机械的运行所致，当温度降低到固液两相区内即制得出球晶体金相组织的铝合金半固态浆料；

S5、将球晶体金相组织的铝合金半固态浆料输送到压铸机压室进行压铸。

与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：

本发明与现有RSF技术相比，大大减少了原技术(RSF)EM固体加工五道工序，降低了生产成本，本发明三合一快速冷却制浆法、制浆快、低成本，产出铸件质量高、产品性能增强，极具良好的市场竞争力。

本发明不需加晶粒细化剂即可获得细晶粒组织，消除了传统铸造中的柱状晶和粗大树枝晶；成形温度低（如铝合金比普通压铸可降低料温50℃-80℃左右），节省能源；凝固速度加快，生产率提高，工艺周期缩短；模具粘模倾向小，可使用的合金范围广；不易发生喷溅，减少合金的氧化和裹气，提高铸件的气密性。

本发明制得的铸件质量高，因晶粒细化、组织分布均匀、体收缩减少、热裂倾向下降，基体上消除了缩松倾向，力学性能大幅度提高；尺寸精度高；凝固收缩小，故成形后尺寸精度高，加工余量小；模具寿命比液态压铸模具开模次数可延长20-30%的使用，生产营运成本降低；浆料充型前已有一半左右初生固相，减少凝固收缩，减少缩孔；半固态浆体充型能力强，应力显著下降，利于薄壁件成形；不存在宏观偏析，产品的厚、薄处机械性能一致。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图中标号：1、取铝液汤勺；2、制浆熔器；3、搅拌轴；4、搅拌器；5、冷却水管；6、球晶体半固态浆料；7、搅拌器降温冷却水桶；8、研磨振动装置；9、铝液；10、铝液保温炉；11、压铸机压室。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-2所示，本发明提供一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，包括内部有熔化的铝液9的铝液保温炉10，铝液保温炉10的上方设置有取铝液汤勺1，取铝液汤勺1一侧的下方设置有制浆熔器2，制浆熔器2的内部设置有冷却水管5、研磨振动装置8和搅拌轴3，搅拌轴3的正上方设置有搅拌器4，搅拌器4的外部设置有搅拌器降温冷却水桶7，制浆熔器2的一侧设置有压铸机压室11。

取铝液汤勺1取的铝液9温度为650℃-680℃。研磨振动装置8为三次元研磨磁振装置。搅拌器4为三角形且以每分钟1200转-1500转的转数进行搅拌。

制作过程，启动取铝液汤勺1，在铝液保温炉10中取出定量的温度为650℃-680℃的铝液9，并输送到制浆熔器2里；启动搅拌器4插入铝液9中心部位，打开制浆熔器2周围三个方向的冷却水；启动搅拌轴3、三角形饿搅拌器4、制浆熔器2外围冷却水、三次元研磨磁振装置，进行制浆；通过三角形的搅拌器4、以每分钟1200转-1500转的转数进行搅拌并打断铝液9中枝晶状组织，由于以上制浆机械的运行所致，当温度降低到固液两相区内即制得出球晶体金相组织的球晶体半固态浆料6；最后启动并输送制浆熔器的球晶体半固态浆料6，到压铸机压室11进行压铸。

半固态适用各种常用铝合金，包括铸造铝合金，变形铝合金和高强铝合金均可用半固态工艺进行生产。采用半固态挤压铸造方式生产的的铸件还可进行固熔（T6）热处理，对力学性能进行强化，从而获得质量更好的铸件及较高的力学性能。铝液的具体成分含量如下表所示：

铝液的具体成分表（含量/%）

元素

Si

Cu

Mg

Cr

Fe

Mn

Zn

Sn

Ti

其它

Al

含量

6.5-8.5

0.25

≤0.2

0.03

≤0.65

≤0.1

≤0.2

≤0.02

0.15

余量%

本发明不需加晶粒细化剂即可获得细晶粒组织，消除了传统铸造中的柱状晶和粗大树枝晶；成形温度低（如铝合金比普通压铸可降低料温50℃-80℃左右），节省能源；凝固速度加快，生产率提高，工艺周期缩短；模具粘模倾向小，可使用的合金范围广；不易发生喷溅，减少合金的氧化和裹气，提高铸件的气密性。

本发明制得的铸件质量高，因晶粒细化、组织分布均匀、体收缩减少、热裂倾向下降，基体上消除了缩松倾向，力学性能大幅度提高；尺寸精度高；凝固收缩小，故成形后尺寸精度高，加工余量小；模具寿命比液态压铸模具开模次数可延长20-30%的使用，生产营运成本降低；浆料充型前已有一半左右初生固相，减少凝固收缩，减少缩孔；半固态浆体充型能力强，应力显著下降，利于薄壁件成形；不存在宏观偏析，产品的厚、薄处机械性能一致。

本发明与现有RSF技术相比优点是大大减少了原技术(RSF)EM固体加工五道工序，降低了生产成本，本发明三合一快速冷却制浆法、制浆快、低成本，产出铸件，质量高、产品性能增强，极具良好的市场竞争力。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，其特征在于，包括铝液保温炉（10），所述铝液保温炉（10）内部有熔化铝液（9），所述铝液保温炉（10）的上方设置有取铝液汤勺（1），所述取铝液汤勺（1）一侧的下方设置有制浆熔器（2），所述制浆熔器（2）的内部设置有冷却水管（5）、研磨振动装置（8）和搅拌轴（3），所述搅拌轴（3）的正上方设置有搅拌器（4），所述搅拌器（4）的外部设置有搅拌器降温冷却水桶（7），所述制浆熔器（2）的一侧设置有压铸机压室（11）。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，其特征在于，所述取铝液汤勺（1）取的熔化铝液（9）的温度为650℃-680℃。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，其特征在于，所述研磨振动装置（8）为三次元研磨磁振装置。

4.根据权利要求2所述的一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置，其特征在于，所述搅拌器（4）为三角形搅拌器且以每分钟1200转-1500转的转数进行搅拌。

5.一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将温度为650℃~680℃的铝液，使用取铝液汤勺，从铝液保温炉中取出预定量的铝液，并输送到制浆熔器里；

S2、启动搅拌器插入铝液中心部位，同时打开制浆熔器周围三个方向的冷却水；

S3、启动搅拌主轴、三角形搅拌器、制浆熔器外围冷却水和三次元研磨磁振装置，进行制浆；

S4、通过三角形搅拌器，以每分钟1200转~1500转的转数进行搅拌，并打断铝液中枝晶状组织，由于以上制浆机械的运行所致，当温度降低到固液两相区内即制得出球晶体金相组织的铝合金半固态浆料；

S5、将球晶体金相组织的铝合金半固态浆料输送到压铸机压室进行压铸。