CN110695326B - 一种半固态镁合金梯度冷却密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半固态镁合金梯度冷却密封装置，其密封装置通过支架螺栓固定于轧机机架上，带有凹槽的轧辊通过密封垫与弧形罩紧密配合防止泄露，上挡板和下挡板通过螺钉连接于支架内部，弧形支架的弧形部分通过螺钉与上挡板进行连接；弧形支架的弧形部分外侧连接有可更换式弧形罩；弧形支架、上挡板、支架及上、下隔板形成梯度控流的上、下储水腔，温度传感器设定在出料口位置处；所述弧形支架横向部分、下挡板、支架形成出料口，出料口与模具采用过盈装配，下挡板在支架内一侧和W型挡板采用螺栓连接，便于更换不同型号的W型挡板。本发明充分利用铸造工序余热，节约能源，控制性强；密封性好、灵活性强的优点及积极效果。

Description

一种半固态镁合金梯度冷却密封装置
技术领域
本发明涉及镁合金加工技术领域，具体涉及一种半固态镁合金梯度冷却密封装置。
背景技术
镁合金具有轻量化、高比强度、散热及吸震性佳、精密成形性佳、可回收等诸多优点，是航空航天、轨道交通、汽车、便携式军工及民用产品金属结构用材的理想选择。但受镁及镁合金塑性差、易开裂、散热快、延展性低、塑性加工能力极差，阻碍了镁合金的进一步开发和应用。半固态成形技术由于凝固收缩小，充型平稳，产品致密等优点，以广泛应用于镁合金生产。
半固态压铸技术作为一种近净成形工艺，相比于传统液态压铸可避免气孔和缩松缺陷，产品致密、性能强、应用广。目前，镁合金半固态压铸技术大多采用先制备浆料再挤压铸造的方法，其制备的良好的半固态浆料，在输送到挤压模具过程中，由于镁合金温区窄，散热快，连铸时固相率难控制；如何控制输送温度，制备优良的半固态浆料，实现半固态成形技术与挤压铸造技术快速稳定、高效的连接，达到精准控制，产出高质量镁合金产品，成为制约镁合金半固态成形的技术关键。因此，急需开发一种可控性强，制备均匀优良、稳定可靠的半固态镁合金梯度冷却密封装置，实现制浆与成形的紧密衔接。
发明内容
本发明的目的是提供一种半固态镁合金梯度冷却密封装置，可有效地解决现有的镁合金半固态浆料制备不均、晶粒粗糙、固相率控制难、温耗高以及灵活性差产能低、生产成本高等存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种半固态镁合金梯度冷却密封装置，密封装置包括支架、上挡板、上出水口、下出水口、出料口、弧形支架、下挡板、上进水口、下进水口、上隔板、下隔板、弧形罩、温度传感器、W型挡板及密封垫；其中，密封装置通过支架螺栓固定于轧机机架上，带有凹槽的轧辊通过密封垫与弧形罩紧密配合防止泄露，上挡板和下挡板通过螺钉连接于支架内部，上挡板位于支架上部，并嵌入支架内，下挡板位于支架下部；所述弧形支架分为横向部分与弧形部分，其中横向部分位于出料口的上侧，横向部分与弧形部分的夹角大于90度，弧形支架的弧形部分通过螺钉与上挡板进行连接；弧形支架的弧形部分外侧连接有可更换式弧形罩；弧形支架、上挡板、支架及上隔板形成梯度控流的上储水腔，上隔板螺钉连接于支架上，位于上储水腔内；上储水腔上加工有上进水口和上出水口，上出水口连通上储水腔上部分，上进水口连通上储水腔的下部分；弧形支架、支架及下隔板形成梯度控流的下储水腔，下隔板螺钉连接于支架上，位于下储水腔内；下储水腔上加工有下进水口和下出水口，下出水口连通下储水腔的上部分，下进水口连通下储水腔的下部分；温度传感器设定在出料口位置处；所述上出水口、下出水口纵向并列设置，上进水口、下进水口纵向并列设置；所述弧形支架横向部分、下挡板、支架形成出料口，出料口与模具采用过盈装配，下挡板在支架内一侧和W型挡板采用螺栓连接，便于更换不同型号的W型挡板。
所述弧形罩采用可更换式接触套环，W型挡板随辊型更换，控制上下进水量能使密封装置梯度冷却。
本发明所提供的半固态镁合金梯度冷却密封装置，具体采用如下步骤依次进行：当溶液经保温轮式连铸系统及铸嘴进入两辊间W型槽内后，通过轮槽转动牵引半固态镁合金，再经弧形密封腔内导套与高温慢速辊形成的密封腔送至挡料块；期间弧形密封腔通过分区梯度冷却使弧形罩达到指定温度，高温慢速辊通过循环导流腔通冷却水控温；从而使密封腔内的半固态镁合金保持相应的温度，控制溶液固相率，使溶液在高温慢速辊转动的过程中，由于合金液自身重力及轧辊提供的高剪切力作用，产生枝晶破碎，形成球状晶粒，达到细化晶粒获得高质量的半固态金属浆料目的。
本发明优点及积极效果是：充分利用铸造工序余热，节约能源，控制性强；密封性好、灵活性强的优点及积极效果。
附图说明
图1为半固态镁合金梯度冷却密封装置三维图；
图2为半固态镁合金梯度冷却密封装置主视图；
图3为图2中A-A剖视图；
图4为图2中B-B剖视图；
图5为半固态镁合金梯度冷却密封装置俯视图；
图6为半固态镁合金梯度冷却密封装置位置图；
图7为半固态镁合金梯度冷却密封装置控温示意图；
图中：1、支架；2、上挡板；3、上出水口；4、弧形支架；5、下出水口；6、出料口；7、下挡板；8、上进水口；9、下进水口；10、上隔板；11、下隔板；12、弧形罩；13、温度传感器；14、W型挡板；15、密封垫。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行说明，如图1-4所示，本发明提供一种半固态镁合金梯度冷却密封装置，其中，密封装置通过支架1螺栓固定于轧机机架上，带有凹槽的轧辊通过密封垫15与弧形罩12紧密配合防止泄露，上挡板2和下挡板7通过螺钉连接于支架1内部，上挡板2位于支架1上部，并嵌入支架2内，下挡板7位于支架1下部；弧形支架4分为横向部分与弧形部分，其中横向部分位于出料口6的上侧，横向部分与弧形部分的夹角大于90度，弧形支架4的弧形部分通过螺钉与上挡板2进行连接；弧形支架4的弧形部分外侧连接有可更换式弧形罩12；弧形支架4、上挡板2、支架1及上隔板10形成梯度控流的上储水腔，上隔板10螺钉连接于支架1上，位于上储水腔内；上储水腔上加工有上进水口8和上出水口3，上出水口3连通上储水腔上部分，上进水口8连通上储水腔的下部分；弧形支架4、支架1及下隔板11形成梯度控流的下储水腔，下隔板11螺钉连接于支架1上，位于下储水腔内；下储水腔上加工有下进水口9和下出水口5，下出水口5连通下储水腔的上部分，下进水口9连通下储水腔的下部分；温度传感器13设定在出料口6位置处；3上出水口、下出水口5纵向并列设置，上进水口8、下进水口9纵向并列设置；弧形支架4的横向部分、下挡板7、支架1形成出料口6，出料口6与模具采用过盈装配，下挡板7在支架1内一侧和W型挡板14采用螺栓连接，便于更换不同型号的W型挡板14。
如图5-7所示，当溶液经铸嘴进入W型槽密封腔，密封腔内溶液被密封装置卡在密封垫15内部，溶液温度经过温度传感器13传送至计算机，经计算机温度预判给予冷却水反馈，冷却水经上进水口8、下进水口9，进入由支架1和上、下隔板形成的储水腔，从上出水口3、下出水口5流出，对密封腔内溶液进行分级冷却。从而使密封腔内的半固态镁合金保持相应的温度，控制溶液固相率，由于合金液自身重力及轧辊提供的高剪切力作用，产生枝晶破碎，形成球状晶粒，达到细化晶粒获得高质量的半固态金属浆料目的。

Claims (2)

1.一种半固态镁合金梯度冷却密封装置，其特征在于：所述密封装置包括支架（1）、上挡板（2）、上出水口（3）、弧形支架（4）、下出水口（5）、出料口（6）、下挡板（7）、上进水口（8）、下进水口（9）、上隔板（10）、下隔板（11）、弧形罩（12）、温度传感器（13）、W型挡板（14）及密封垫（15）；其中，密封装置通过支架螺栓固定于轧机机架上，带有凹槽的轧辊通过密封垫（15）与弧形罩（12）紧密配合防止泄露，上挡板（2）和下挡板（7）通过螺钉连接于支架（1）内部，上挡板（2）位于支架（1）上部，并嵌入支架（1）内，下挡板（7）位于支架（1）下部；所述弧形支架（4）分为横向部分与弧形部分，其中横向部分位于出料口（6）的上侧，横向部分与弧形部分的夹角大于90度，弧形支架（4）的弧形部分通过螺钉与上挡板（2）进行连接；弧形支架（4）的弧形部分外侧连接有可更换式弧形罩（12）；弧形支架（4）、上挡板（2）、支架（1）及上隔板（10）形成梯度控流的上储水腔，上隔板（10）螺钉连接于支架（1）上，位于上储水腔内；上储水腔上加工有上进水口（8）和上出水口（3），上出水口（3）连通上储水腔上部分，上进水口（8）连通上储水腔的下部分；弧形支架（4）、支架（1）及下隔板（11）形成梯度控流的下储水腔，下隔板（11）螺钉连接于支架（1）上，位于下储水腔内；下储水腔上加工有下进水口（9）和下出水口（5），下出水口（5）连通下储水腔的上部分，下进水口（9）连通下储水腔的下部分；温度传感器（13）设定在出料口（6）位置处；所述上出水口（3）、下出水口（5）纵向并列设置，上进水口（8）、下进水口（9）纵向并列设置；所述弧形支架横向部分、下挡板（7）、支架（1）形成出料口（6），出料口（6）与模具采用过盈装配，下挡板（7）在支架内一侧和W型挡板（14）采用螺栓连接，便于更换不同型号的W型挡板（14）。
2.根据权利要求1所述的一种半固态镁合金梯度冷却密封装置，其特征在于：所述弧形罩（12）采用可更换式接触套环，W型挡板（14）随辊型更换，控制上、下进水量使密封装置梯度冷却。
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