CN105834406A - 半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，包括底座，底座上垂直设置有支架，支架上端固定连接有挤压杆，所述支架顶端铰接连接拉杆一端，拉杆通过吊耳连接钢丝绳，钢丝绳下端固定连接挤压筒的两侧端，挤压筒的下端为开口，开口内壁上设置有剪切平台,挤压筒悬空设置于坩埚内；向上抬起拉杆时，钢丝绳能够带动所述挤压筒向上运动使挤压杆进入所述挤压筒内。本发明的目的是提供一种半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，解决了液/液复合形成的界面宽度调控性差及固/固复合、固/液复合、半固态/固态复合和半固态/半固态复合工艺形成的界面易夹杂或残留氧化皮等问题。

Description

半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置
技术领域
本发明涉及金属材料加工工艺技术领域，尤其是一种半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置。
背景技术
双金属复合材料的研究，迄今已有好几十年的历史，其制备从固/固复合、固/液复合，到液/液复合，再到半固态/固态复合等，衍生出了种类繁多的复合工艺，但其本质只有一个：获得连续稳定、高强度的结合界面。连续稳定且高强度的结合界面对于双金属复合材料的实际应用而言是极其重要的，也是制备高性能、多用途双金属复合材料的前提和基础。冶金结合界面的复合技术有固/固复合、液/固复合、液/液复合、半固态/固态复合与半固态/半固态复合等，但它们在双金属复合材料的制备方面各具不足。如能利用液/液复合制备双金属复合材料的技术及设备，依托半固态金属浆料特性，有望解决液/液复合形成的界面宽度调控性差、以及固/固复合、固/液复合、半固态/固态复合和半固态/半固态复合工艺形成的界面易夹杂或残留氧化皮等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，解决了液/液复合形成的界面宽度调控性差及固/固复合、固/液复合、半固态/固态复合和半固态/半固态复合工艺形成的界面易夹杂或残留氧化皮等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，包括底座，所述底座上垂直设置有支架，所述支架上端固定连接有挤压杆，所述支架顶端铰接连接拉杆一端，所述拉杆通过吊耳连接钢丝绳，所述钢丝绳下端固定连接挤压筒的两侧端，所述挤压筒的下端为开口，所述开口内壁上设置有剪切平台,所述挤压筒悬空设置于坩埚内；向上抬起所述拉杆时，所述钢丝绳能够带动所述挤压筒向上运动使所述挤压杆进入所述挤压筒内。
进一步的，所述挤压杆的下端位于所述挤压筒内上端。
进一步的，所述挤压筒两侧端设置有与钢丝绳匹配固定的连接环。
进一步的，所述钢丝绳共2条，两条所述钢丝绳的一端连接挤压筒一侧端，另一端均穿过所述吊耳上的通孔后连接所述挤压筒相对位置的另一侧端。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：通过半固态金属浆料/液态金属熔体复合铸造工艺来实现高性能的双金属包覆复合铸锭的制备，解决了液/液复合形成的界面宽度调控性差及固/固复合、固/液复合、半固态/固态复合和半固态/半固态复合工艺形成的界面易夹杂或残留氧化皮等问题，获得了结合面稳定、无氧化皮或夹杂且强度高的复合材料；并通过复合时采用上拉式使内层半固态金属浆料被挤压出的起始点在坩埚的底部，从而解决了因密度小的半固态金属浆料无法借助自身重力从坩埚的顶部进入密度大的液态金属熔体芯部的难点。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置的结构示意图；
图2为本发明中挤压筒的示意图；
图3为本发明中坩埚的示意图；
图4本发明半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置的使用过程示意图。
附图标记说明1-拉杆；11-吊耳；；2-钢丝绳；3-挤压杆；4-支架；5-挤压筒；51-剪切平台；52-连接环；6-半固态金属浆料；7-坩埚；8-液态金属熔体；9-底座。
具体实施方式
如图1-3所示，半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，包括底座9，所述底座9上垂直设置有支架4，所述支架4上端固定连接有挤压杆3，所述支架4顶端铰接连接拉杆1一端，所述拉杆1通过吊耳连接钢丝绳2，所述钢丝绳2下端固定连接挤压筒5的两侧端，所述挤压筒5的下端为开口，所述开口内壁上设置有剪切平台51,所述挤压筒5悬空设置于坩埚7内，挤压杆3的下端位于所述挤压筒5内上端；向上抬起所述拉杆1时，所述钢丝绳2能够带动所述挤压筒5向上运动使所述挤压杆3进入所述挤压筒5内。
本实施例中，挤压筒5两侧端设置有与钢丝绳2匹配固定的连接环21，钢丝绳共2条，两条钢丝绳2的一端连接挤压筒5一侧端，另一端均穿过吊耳11上的通孔后连接挤压筒5相对位置的另一侧端，吊耳11的通孔内壁为光滑面，保证随着拉杆1的抬起，钢丝绳2自动协调两侧的长度以保证挤压筒5稳步上升，避免倾斜。
本发明的动作过程如下：
如图4所示，同时将半固态金属浆料6与液态金属熔体8分别放入挤压筒5、坩埚7中，并保证挤压杆3的挤压端部位于挤压筒5的上端口内，而挤压筒5的下端口与坩埚7的底部接触；抬起拉杆1，使挤压筒5的下端以一定速度脱离坩埚7并向上移动；此时，半固态金属浆料6从挤压筒5的下端口被挤压杆1挤出，充满挤压筒5脱离液态金属熔体后留下的空间，并被液态金属熔体8包覆，半固态金属浆料6的表面氧化皮被剪切平台51削除，保证了与液态金属熔体8复合的半固态金属浆料6表面清洁、无氧化夹杂，从而可获得无氧化皮或夹杂的优质冶金结合界面；与此同时，用冷却水对坩埚7进行冷却，使半固态金属浆料6在液态金属熔体8的包覆下，按顺序从外到内快速凝固，形成一种双金属包覆复合铸锭。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，其特征在于：包括底座（9），所述底座（9）上垂直设置有支架（4），所述支架（4）上端固定连接有挤压杆（3），所述支架（4）顶端铰接连接拉杆（1）一端，所述拉杆（1）通过吊耳（11）连接钢丝绳（2），所述钢丝绳（2）下端固定连接挤压筒（5）的两侧端，所述挤压筒（5）的下端为开口，所述开口内壁上设置有剪切平台（51）,所述挤压筒（5）悬空设置于坩埚（7）内；向上抬起所述拉杆（1）时，所述钢丝绳（2）能够带动所述挤压筒（5）向上运动使所述挤压杆（3）进入所述挤压筒（5）内。
2.根据权利要求1所述的半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，其特征在于：所述挤压杆（3）的下端位于所述挤压筒（5）内上端。
3.根据权利要求1所述的半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，其特征在于：所述挤压筒（5）两侧端设置有与钢丝绳（2）匹配固定的连接环。
4.根据权利要求1所述的半固态金属浆料与液态金属熔体复合铸造的挤压成型装置，其特征在于：所述钢丝绳（2）共2条，两条所述钢丝绳（2）的一端连接挤压筒（5）一侧端，另一端均穿过所述吊耳（11）上的通孔后连接所述挤压筒（5）相对位置的另一侧端。
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