CN109332651B - 一种复合材料真空搅拌吸铸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合材料真空搅拌吸铸工艺，它包括有以下步骤：首先通过布料器将增强体按配比布入坩埚后将坩埚送入行走座上，坩埚进入后将真空炉入口密封；然后通过真空泵对真空炉进行抽真空处理后再熔炼；再按需求通过真空炉顶部的添加斗将增强体加入坩埚；通过搅拌器对坩埚内的原料进行搅拌形成复合材料；保持坩埚的温度，通过行走座将坩埚送至锭模室下方；然后在炉内加压、锭模室真空；通过吸铸管将复合材料吸入模具成形；最后凝固、开炉、即可。采用本方案后使复合材料的铸造制备工艺更加合理，成型效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其是指一种复合材料真空搅拌吸铸工艺。
背景技术
复合材料粘度大，流动性差，制备流程长，增强体颗粒容易沉降。现有的传统铸造工艺难以满足复合材料制备需求，真空吸铸技术是一种不同于常规凝固方式的快速凝固铸造成形工艺，极高的冷却速率能够使合金的凝固组织发生很大变化，如细化晶粒组织，改变相组成，减小偏析及扩大合金元素固溶极限等，进而影响到铸件的各种性能。现有的吸铸工艺往往是分体式操作，其工艺过程较为复杂，原料需要在各设备之间流转，往往会造成较大的热能损耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺合理、成型效果好的复合材料真空搅拌吸铸工艺。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种复合材料真空搅拌吸铸工艺，它包括有以下步骤：
1）、装料：所述的装料是通过布料器将原料按配比布入坩埚，布入后通过推送小车将坩埚送入真空炉内的行走座上，坩埚进入后将真空炉入口密封；
2）、抽真空：所述的抽真空是通过真空泵对真空炉进行抽真空处理，所述抽真空的真空度为1X10-2Pa；
3）、熔炼：所述的熔炼是将坩埚通电加热，使原料加热至熔化，同时保持熔化时的温度；熔炼功率为160kw，2500Hz；
4）、辅料添加：按需求通过真空炉顶部的添加斗将增强体加入坩埚；
5）、搅拌：通过搅拌器对坩埚内的熔体进行搅拌形成复合材料，在搅拌的同时保持熔化时的温度，搅拌功率10kw，2000转/分，使辅料和原料搅拌均匀，搅拌时间为10-30分钟；
6）、保温、转移：保持坩埚的温度，通过行走座将坩埚送至锭模室下方；
4）、真空炉和锭模室气压差调节：通过外置控制系统设定压力，使真空炉内充入气体，使锭模室通过1.5立方的真空缓存罐保持真空；所述真空炉工作压力0.2MP，并通过安全阀控制；
5）、压铸：通过吸铸管将复合材料吸入模具成形；
6）、凝固、开炉、即可。
所述工艺的吸铸系统，它包括有布料器、推送小车、真空炉、真空泵、坩埚、搅拌器、锭模室、吸铸管、模具，其中，推送小车位于布料器和真空炉之间，推送小车上放置有坩埚，真空炉内安装有行走座，真空炉一端开口形成入口，真空炉另一端安装有真空泵，真空泵一端的真空炉顶部安装有搅拌器，搅拌器一侧设有添加斗；真空炉入口端顶部安装有锭模室，锭模室内设有模具，锭模室底部设有吸铸管，吸铸管一端与模具连接，另一端延伸至真空炉内形成吸入口。
所述的吸铸管表面缠绕有加热管，吸铸管内设有单向阀。
所述的添加斗由储料箱和导料筒构成，导料筒固定在真空炉顶部，导料筒底部位于真空炉内形成辅料出口，导料筒顶部与储料箱连接，导料筒与真空炉的连接处通过密封圈密封。
本发明在采用上述方案后，未详细描述的结构均采用现有结构，直接安装使用，通过对真空炉进行改造，再在吸铸管表面增加加热管，在吸复合材料的时候可以有效防止复合材料凝固，单向阀用于防止复合材料返流，同时再根据各部件重新设计工艺，使铝合金的吸铸铸造工艺更加合理，成型效果更好。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1，本实施例所述的一种复合材料真空搅拌吸铸工艺包括有以下步骤：
1）、装料：所述的装料是通过布料器将原料按配比布入坩埚，布入后通过推送小车将坩埚送入真空炉内的行走座上，坩埚进入后将真空炉入口密封；
2）、抽真空：所述的抽真空是通过真空泵对真空炉进行抽真空处理，所述抽真空的真空度为1X10-2Pa；
3）、熔炼：所述的熔炼是将坩埚用中频感应加热，使原料加热至熔化，同时调节至所需的温度；熔炼功率为160kw，2500Hz；
4）、辅料添加：按需求通过真空炉顶部的添加斗将辅料加入坩埚；
5）、搅拌：通过搅拌器对坩埚内的原料进行搅拌形成复合材料，在搅拌的同时保持熔化时的温度，搅拌功率11kw，1500转/分，使增强体和合金搅拌均匀，搅拌时间为20分钟；
6）、保温、转移：保持坩埚内熔体的温度，通过行走座将坩埚送至锭模室下方；
7）、炉内加压、锭模室真空：通过外置控制系统设定压力，使真空炉内充入气体，使锭模室通过1.5立方的真空缓存罐保持真空；所述真空炉工作压力0.2MP，并通过安全阀控制；
8）、吸铸：通过吸铸管将复合材料吸入模具铸造成形；
9）、凝固后调节锭模室和真空炉的气压与大气压平衡，开炉。
所述工艺的吸铸系统包括有布料器1、推送小车2、真空炉3、真空泵4、坩埚5、搅拌器6、锭模室7、吸铸管8、模具9，其中，推送小车2位于布料器1和真空炉3之间，推送小车2上放置有坩埚5，真空炉3内安装有行走座，真空炉3一端开口形成入口，真空炉3另一端安装有真空泵4，真空泵4一端的真空炉3顶部安装有搅拌器6，搅拌器6一侧设有添加斗，添加斗由储料箱和导料筒构成，导料筒固定在真空炉3顶部，导料筒底部位于真空炉3内形成辅料出口，导料筒顶部与储料箱连接，导料筒与真空炉3的连接处通过密封圈密封；真空炉3入口端顶部安装有锭模室7，锭模室7内设有模具9，锭模室7底部设有吸铸管8，吸铸管8表面缠绕有加热管，吸铸管8内设有单向阀，吸铸管8一端与模具9连接，另一端延伸至真空炉3内形成吸入口。
本实施例未详细描述的结构均采用现有结构，直接安装使用，通过对真空炉进行改造，再在吸铸管表面增加加热管，在吸复合材料的时候可以有效防止复合材料凝固，单向阀用于防止复合材料返流，同时再根据各部件重新设计工艺，使铝合金的吸铸铸造工艺更加合理，成型效果更好。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种复合材料真空搅拌吸铸工艺，其特征在于：它包括有以下步骤：
1）、装料：所述的装料是通过布料器将合金锭按配比布入坩埚，布入后通过推送小车将坩埚送入真空炉内的行走座上，坩埚进入后将真空炉入口密封；
2）、抽真空：所述的抽真空是通过真空泵对真空炉进行抽真空处理，所述抽真空的真空度为1X10-2Pa；
3）、熔炼：所述的熔炼是将坩埚用中频感应加热，使合金锭加热至熔化，同时调节至所需的温度；熔炼功率为160kw，频率为2500Hz；
4）、增强体添加：按需求通过真空炉顶部的添加斗将增强体加入坩埚；
5）、搅拌：通过搅拌器对坩埚内的原料进行搅拌形成复合材料，在搅拌的同时调节熔体至所需的温度，搅拌功率10kw，2000转/分，使增强体和合金搅拌均匀，搅拌时间为10-30分钟；
6）、保温、转移：保持坩埚内熔体的温度，通过行走座将坩埚送至锭模室下方；
7）、真空炉和锭模室气压差调节：通过外置控制系统设定压力，使真空炉内充入气体，使锭模室通过1.5立方的真空缓存罐保持真空；所述真空炉工作压力0.2MP，并通过安全阀控制；
8）、吸铸：通过吸铸管将复合材料吸入模具铸造成形；
9）、凝固后调节锭模室和真空炉的气压与大气压平衡，开炉；
实现上述工艺的系统包括有布料器（1）、推送小车（2）、真空炉（3）、真空泵（4）、坩埚（5）、搅拌器（6）、锭模室（7）、吸铸管（8）、模具（9），其中，推送小车（2）位于布料器（1）和真空炉（3）之间，推送小车（2）上放置有坩埚（5），真空炉（3）内安装有行走座，真空炉（3）一端开口形成入口，真空炉（3）另一端安装有真空泵（4），真空泵（4）一端的真空炉（3）顶部安装有搅拌器（6），搅拌器（6）一侧设有添加斗；真空炉（3）入口端顶部安装有锭模室（7），锭模室（7）内设有模具（9），锭模室（7）底部设有吸铸管（8），吸铸管（8）表面缠绕有加热管，吸铸管（8）内设有单向阀，吸铸管（8）一端与模具（9）连接，另一端延伸至真空炉（3）内形成吸入口，添加斗由储料箱和导料筒构成，导料筒固定在真空炉（3）顶部，导料筒底部位于真空炉（3）内形成辅料出口，导料筒顶部与储料箱连接，导料筒与真空炉（3）的连接处通过密封圈密封。
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