CN114322552A - Al-Mn中间合金的制造设备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了Al‑Mn中间合金的制造设备和使用方法,具体涉及金属制造技术领域,包括安装筒,安装筒上壁右部固定安装有输入管,安装筒内滑动安装有热熔炉,且输入管转动安装在热熔炉上壁右部,热熔炉内安装有万向搅拌机构,安装筒下部内安装有驱动机构和震动去泡机构;万向搅拌机构用于搅拌热熔炉内的合金溶液。本发明提供的Al‑Mn中间合金的制造设备和使用方法,可对热熔炉内各方位熔化的合金进行搅拌混合,使溶液混合均匀,合金成型表面光洁度高,可震荡热熔炉,排出熔液内空气,使模具内冷却成型的成品铝锰中间合金内气泡减少,提高产品的成型质量,可节省多道加工工序,使成型的铝锰中间合金成份偏析小,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及金属制造技术领域,具体涉及Al-Mn中间合金的制造设备和使用方法。
背景技术
铝锰合金是一种合金,它的脱氧能力较强,其比重是金属铝的2倍左右,在脱氧合金化中可提高铝的收得率,从而降低金属铝的消耗。简化脱氧工艺,方便操作。目前我国高纯度铝中间合金锭化学成份执行HB5371-1987标准,其中规定的铝锰中间合金要求杂质元素越低越好,已公布的铸造方法多采用对掺法,将Mn剂与电解铝加入熔炉后进行熔化,并保温足够时间,后将熔液铸入模中,冷却成型。
该方法成型的铝锰中间合金微量杂质元素含量高,锰含量低,存在较大的成份偏析,最终制成的铝锰合金质量不稳定;同时,对掺法熔化金属过程中,需采用搅拌加快热熔速度,但现有熔炉中多缺少搅拌机构,少量具备搅拌功能的熔炉,搅拌范围小,很难混合边角的溶液,易导致溶液混合不均匀,合金成型表面凹凸不平,且在金属熔化成液体后多静置保温,液体内携裹的气体难以排出,随之进入模具内冷却成型,使成品的铝锰中间合金内气泡增多,拉低了产品的成型质量。
发明内容
为此,本发明提供Al-Mn中间合金的制造设备和使用方法,以解决现有技术中由于对掺法熔化Mn剂与电解铝,导致成型的铝锰中间合金微量杂质元素含量高,锰含量低,存在较大的成份偏析,最终制成的铝锰合金质量不稳定,现有熔炉中多缺少搅拌机构,少量具备搅拌功能的熔炉,搅拌范围小,很难混合边角的溶液,易导致溶液混合不均匀,合金成型表面凹凸不平,且在金属熔化成液体后多静置保温,液体内携裹的气体难以排出,随之进入模具内冷却成型,使成品的铝锰中间合金内气泡增多,拉低了产品的成型质量的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:Al-Mn中间合金的制造设备,所述Al-Mn中间合金的制造设备包括:
安装筒,所述安装筒上壁右部固定安装有输入管,所述安装筒内滑动安装有热熔炉,且所述输入管转动安装在所述热熔炉上壁右部;
所述热熔炉内安装有万向搅拌机构,所述安装筒下部内安装有驱动机构和震动去泡机构;
其中,所述万向搅拌机构用于搅拌热熔炉内的合金溶液;
其中,所述驱动机构用于驱动震动去泡机构做上下震动运动;
其中,所述震动去泡机构用于将热熔炉内的合金溶液中裹挟的气泡去除;
所述万向搅拌机构包括微型驱动电机、支架、主动齿轮、钝角连接片、导向珠、连杆、从动齿轮以及搅拌架,所述微型驱动电机固定安装在所述安装筒的顶部,所述支架固定安装在所述热熔炉的右壁内,且所述微型驱动电机输出轴转动安装在所述支架的上部内端,所述主动齿轮转动安装在所述微型驱动电机输出轴的下部外壁,且所述主动齿轮与所述支架上部固定连接,所述钝角连接片固定安装在所述微型驱动电机输出轴的下端外壁,所述导向珠转动安装在所述支架的下部内端,所述连杆固定安装在所述导向珠内壁和所述钝角连接片外端内,所述从动齿轮固定安装在所述连杆上端外壁,且所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合连接,所述搅拌架固定安装在所述连杆下端外壁。
优选的,所述驱动机构包括微型驱动马达、转轴、两个带轮以及皮带,所述微型驱动马达固定安装在所述安装筒的右壁,且所述微型驱动马达的输出轴转动安装在所述安装筒的右壁内,所述转轴转动安装在所述安装筒的右壁下部内,两个所述带轮分别固定安装在所述微型驱动马达的输出轴左端外壁和所述转轴右部外壁,所述皮带传动安装在两个所述带轮外壁。
优选的,所述震动去泡机构包括二级梯形架、支杆、基准块、卡轴、两个扇形块、两个传动齿轮、定位圈、弹簧以及滑槽,所述二级梯形架固定安装在所述安装筒的下壁内,所述支杆左壁的上部内设置有滑槽,且所述二级梯形架中部设置有与所述滑槽滑动安装的滑块,所述支杆滑动安装在所述二级梯形架的中部,且所述支杆上壁与所述热熔炉下壁固定连接,所述基准块固定安装在支杆的下壁,且所述转轴的左部转动安装在所述基准块的前部,所述卡轴转动安装在所述基准块的后部,两个所述扇形块分别固定安装在所述卡轴和所述转轴的左端外壁,两个所述传动齿轮分别固定安装在所述卡轴的右端外壁和转轴的左部外壁,且两个所述传动齿轮啮合连接,所述定位圈固定安装在支杆的上部外壁,所述弹簧弹性安装在定位圈下壁与二级梯形架中部。
优选的,所述热熔炉为刚玉材质,所述支架、连杆以及钝角连接片为HT材质,所述主动齿轮、导向珠、从动齿轮以及搅拌架为球铁QT材质。
优选的,所述支架正视为呈轴对称的字母C状,所述钝角连接片正视水平面与倾斜面间的角度为一百六十度。
优选的,所述搅拌架由四个直角梯形框架固定安装而成。
优选的,所述安装筒下部外壁固定安装有支撑座。
优选的,所述驱动马达的输出轴与转轴被设置于同一垂直线上。
优选的,所述扇形块由一大一小的两个半圆柱固定安装而成,其中大圆柱的半径是小圆柱的三倍。
本发明还提出一种Al-Mn中间合金的制造设备的方法,包括如下步骤:
步骤一:准备质量分数为99.9%的Al锭和Mn锭共500g,后按照质量分数58%-64%Mn,36%-42%Al含量加入到刚玉坩埚,加热到947℃-1147℃,使Al锭和Mn锭热熔得到合金熔液;
步骤二:使合金熔液从漏包中流出,经高压氮气泡雾化成细微液滴,后被高速冲击到喷嘴下方的可移动水冷基体内,使合金熔液沉积成Al-Mn中间合金,制得板坯,其中高压氮气泡雾化气体压力为0.4-1.4MPa,喷嘴喷射高度为60-120mm,合金熔液流速为4-15Kg/min,Al-Mn中间合金为ε-AlMn(密排六方);
步骤三:将Al-Mg、Al-Zn、Al-Cu和Al-Si等二元合金,稀土Y元素和Al锭,按照原子数为Al-5Mg-5Zn-3Cu-8Si-1Y的比例经输入管加入50kW的热熔炉中,发动其感应线圈加热升温至900℃,将以上合金元素熔解,熔解过程中,发动微型驱动电机控制钝角连接片做圆周运动,使得从动齿轮联动,从而与主动齿轮啮合传动,控制连杆在自转的同时,其下端在热熔炉下部内做画圆运动,使得搅拌架联动,对热熔炉内各方位熔化的合金进行搅拌混合,后保温10min,得到基础合金溶液;
步骤四:在步骤三得到的基础合金溶液内加入步骤二中得到的Al-Mn中间合金,发动万向搅拌机构混匀熔液后,发动微型驱动马达,在两个带轮以及皮带的带联动作用下,控制转轴转动,在两个传动齿轮的啮合传动作用下,卡轴与转轴反向联动,两个扇形块随之转动,控制基准块的重心不断变化,支杆上下震动,使得热熔炉震荡,排出熔液内空气,后保温5min,得到混合合金熔液;
步骤五:将步骤四得到的混合合金熔液,浇注到预热后温度为300℃的石墨模具中,后使石墨模具在室温下冷却。
如上所述,本发明的Al-Mn中间合金的制造设备及方法,至少具有以下有益效果:
一、本发明,利用万向搅拌机构,发动微型驱动电机控制钝角连接片做圆周运动,使得从动齿轮联动,从而与主动齿轮啮合传动,控制连杆在自转的同时,其下端在热熔炉下部内做画圆运动,使得搅拌架联动,对热熔炉内各方位熔化的合金进行搅拌混合,使溶液混合均匀,效果好,合金成型表面光洁度高;
二、本发明,利用驱动机构为震动去泡机构的运动提供动力,使发动微型驱动马达,可在两个带轮以及皮带的带联动作用下,控制转轴转动,在两个传动齿轮的啮合传动作用下,卡轴与转轴反向联动,两个扇形块随之转动,控制基准块的重心不断变化,支杆上下震动,使得热熔炉震荡,排出熔液内空气,使模具内冷却成型的成品铝锰中间合金内气泡减少,提高了产品的成型质量;
三、本发明,使用刚玉材质的热熔炉进行Al锭和Mn锭热熔,GH2747材质的支架、连杆以及钝角连接片,MA956合金材质的主动齿轮、导向珠、从动齿轮以及搅拌架,进行Al锭和Mn锭的搅拌混合,防止热熔炉工作时其内传动元件随之发生热熔,使熔炼过程中不会有其他金属元素随之熔入合金,保证了Al-Mn合金的纯净度,采用高压氮气泡雾化Al-Mn合金熔液,防止板坯与外界接触,大大减少了Al-Mn合金的氧化变质,同时直接保证了板坯的雾化程度,节省了多道加工工序,使成型的铝锰中间合金微量杂质元素含量低,成份偏析小,实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明Al-Mn中间合金的制造设备整体结构立体图;
图2为本发明Al-Mn中间合金的制造设备安装筒剖视结构立体图;
图3为本发明Al-Mn中间合金的制造设备安装筒与热熔炉剖视结构立体图;
图4为本发明Al-Mn中间合金的制造设备万向搅拌机构结构立体图;
图5为本发明Al-Mn中间合金的制造设备图2中A区域结构放大图。
元件标号说明
1、安装筒;101、支撑座;102、输入管;103、热熔炉;
2、万向搅拌机构;201、微型驱动电机;202、支架;203、主动齿轮;204、钝角连接片;205、导向珠;206、连杆;207、从动齿轮;208、搅拌架;
3、驱动机构;301、微型驱动马达;302、转轴;303、带轮;304、皮带;
4、震动去泡机构;401、二级梯形架;402、支杆;403、基准块;404、卡轴;405、扇形块;406、传动齿轮;407、定位圈;408、弹簧;409、滑槽。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1和图3-4,为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供Al-Mn中间合金的制造设备,Al-Mn中间合金的制造设备包括:安装筒1,安装筒1上壁右部固定安装有输入管102,安装筒1内滑动安装有热熔炉103,且输入管102转动安装在热熔炉103上壁右部,热熔炉103内安装有万向搅拌机构2;
其中,如图3所示,万向搅拌机构2用于搅拌热熔炉103内的合金溶液,万向搅拌机构2包括微型驱动电机201、支架202、主动齿轮203、钝角连接片204、导向珠205、连杆206、从动齿轮207以及搅拌架208,微型驱动电机201固定安装在安装筒1的顶部,支架202固定安装在热熔炉103的右壁内,且微型驱动电机201输出轴转动安装在支架202的上部内端,主动齿轮203转动安装在微型驱动电机201输出轴的下部外壁,且主动齿轮203与支架202上部固定连接,钝角连接片204固定安装在微型驱动电机201输出轴的下端外壁,导向珠205转动安装在支架202的下部内端,连杆206固定安装在导向珠205内壁和钝角连接片204外端内,从动齿轮207固定安装在连杆206上端外壁,且从动齿轮207与主动齿轮203啮合连接,搅拌架208固定安装在连杆206下端外壁。
上述设置的万向搅拌机构2由微型驱动电机201、支架202、主动齿轮203、钝角连接片204、导向珠205、连杆206、从动齿轮207以及搅拌架208构成,且万向搅拌机构2用于搅拌热熔炉103内的合金溶液,发动微型驱动电机201控制钝角连接片204做圆周运动,使得从动齿轮207联动,从而与主动齿轮203啮合传动,控制连杆206在自转的同时,其下端在热熔炉103下部内做画圆运动,使得搅拌架208联动,对热熔炉103内各方位熔化的合金进行搅拌混合,使溶液混合均匀,效果好,合金成型表面光洁度高,
更为完善地,如图1和图3-4所示,热熔炉103为刚玉材质,支架202、连杆206以及钝角连接片204为GH2747材质,主动齿轮203、导向珠205、从动齿轮207以及搅拌架208为MA956合金材质,使用刚玉材质的热熔炉103进行Al锭和Mn锭热熔,GH2747材质的支架202、连杆206以及钝角连接片204,MA956合金材质的主动齿轮203、导向珠205、从动齿轮207以及搅拌架208,进行Al锭和Mn锭的搅拌混合,防止热熔炉103工作时其内传动元件随之发生热熔,使熔炼过程中不会有其他金属元素随之熔入合金,保证了Al-Mn合金的纯净度。
更为完善地,如图4所示,支架202正视为呈轴对称的字母C状,钝角连接片204正视水平面与倾斜面间的角度为一百六十度,使得支架202右部与热熔炉103内壁固定连接,可为万向搅拌机构2的传动元件提供固定的传动点,支架202上部内端可为微型驱动电机201的输出轴提供转动安装点,支架202下部内端方便了导向珠205的安装,为连杆206提供了转动基准点,钝角连接片204在将微型驱动电机201输出轴的转动动力转化成从动齿轮207与主动齿轮203的啮合动力时,其角度还保证了连杆206下端搅拌架208的画圆运动范围。
更为完善地,如图4所示,搅拌架208由四个直角梯形框架固定安装而成,使搅拌架208的搅动范围大,合金溶液混合的更充分。
更为完善地,如图1所示,安装筒1下部外壁固定安装有支撑座101,支撑座101由三根支腿和一个底圈固定连接而成,对安装筒1进行支撑,保证了安装筒1位置的稳定。
实施例2
请参阅图1-2和图5,本发明提供Al-Mn中间合金的制造设备,Al-Mn中间合金的制造设备还包括:驱动机构3和震动去泡机构4,安装筒1下部内安装有驱动机构3和震动去泡机构4,
其中,如图5所示,驱动机构3用于驱动震动去泡机构4做上下震动运动,驱动机构3包括微型驱动马达301、转轴302、两个带轮303以及皮带304,微型驱动马达301固定安装在安装筒1的右壁,且微型驱动马达301的输出轴转动安装在安装筒1的右壁内,转轴302转动安装在安装筒1的右壁下部内,两个带轮303分别固定安装在微型驱动马达301的输出轴左端外壁和转轴302右部外壁,皮带304传动安装在两个带轮303外壁。
其中,如图5所示,震动去泡机构4用于将热熔炉103内的合金溶液中裹挟的气泡去除,震动去泡机构4包括二级梯形架401、支杆402、基准块403、卡轴404、两个扇形块405、两个传动齿轮406、定位圈407、弹簧408以及滑槽409,二级梯形架401固定安装在安装筒1的下壁内,支杆402左壁的上部内设置有滑槽409,且二级梯形架401中部设置有与滑槽409滑动安装的滑块,支杆402滑动安装在二级梯形架401的中部,且支杆402上壁与热熔炉103下壁固定连接,基准块403固定安装在支杆402的下壁,且转轴302的左部转动安装在基准块403的前部,卡轴404转动安装在基准块403的后部,两个扇形块405分别固定安装在卡轴404和转轴302的左端外壁,两个传动齿轮406分别固定安装在卡轴404的右端外壁和转轴302的左部外壁,且两个传动齿轮406啮合连接,定位圈407固定安装在支杆402的上部外壁,弹簧408弹性安装在定位圈407下壁与二级梯形架401中部。
上述设置的驱动机构3由微型驱动马达301、转轴302、两个带轮303以及皮带304构成,震动去泡机构4由二级梯形架401、支杆402、基准块403、卡轴404、两个扇形块405、两个传动齿轮406、定位圈407、弹簧408以及滑槽409构成,利用驱动机构3为震动去泡机构4的运动提供动力,使发动微型驱动马达301,可在两个带轮303以及皮带304的带联动作用下,控制转轴302转动,在两个传动齿轮406的啮合传动作用下,卡轴404与转轴302反向联动,两个扇形块405随之转动,控制基准块403的重心不断变化,支杆402上下震动,使得热熔炉103震荡,排出熔液内空气,使模具内冷却成型的成品铝锰中间合金内气泡减少,提高了产品的成型质量。
更为完善地,如图5所示,驱动马达301的输出轴与转轴302被设置于同一垂直线上,使得转轴302与皮带304呈垂直状,两个带轮303与皮带304的传动关系稳定,转轴302转动平稳。
更为完善地,如图5所示,扇形块405由一大一小的两个半圆柱固定安装而成,其中大圆柱的半径是小圆柱的三倍,使得扇形块405转动过程中,其重心不断随大的半圆柱移动,使支杆402震动。
实施例3
请参阅图1,本发明还提出一种Al-Mn中间合金的制造设备的方法,包括如下步骤:
步骤一:准备质量分数为99.9%的Al锭和Mn锭共500g,后按照质量分数58%-64%Mn,36%-42%Al含量加入到刚玉坩埚,加热到947℃-1147℃,使Al锭和Mn锭热熔得到合金熔液;
步骤二:使合金熔液从漏包中流出,经高压氮气泡雾化成细微液滴,后被高速冲击到喷嘴下方的可移动水冷基体内,使合金熔液沉积成Al-Mn中间合金,制得板坯,其中高压氮气泡雾化气体压力为0.4-1.4MPa,喷嘴喷射高度为60-120mm,合金熔液流速为4-15Kg/min,Al-Mn中间合金为ε-AlMn(密排六方),采用高压氮气泡雾化Al-Mn合金熔液,防止板坯与外界接触,大大减少了Al-Mn合金的氧化变质,同时直接保证了板坯的雾化程度,节省了多道加工工序;
步骤三:将Al-Mg、Al-Zn、Al-Cu和Al-Si等二元合金,稀土Y元素和Al锭,按照原子数为Al-5Mg-5Zn-3Cu-8Si-1Y的比例经输入管102加入50kW的热熔炉103中,发动其感应线圈加热升温至900℃,将以上合金元素熔解,熔解过程中,发动微型驱动电机201控制钝角连接片204做圆周运动,使得从动齿轮207联动,从而与主动齿轮203啮合传动,控制连杆206在自转的同时,其下端在热熔炉103下部内做画圆运动,使得搅拌架208联动,对热熔炉103内各方位熔化的合金进行搅拌混合,后保温10min,得到基础合金溶液,使用刚玉材质的热熔炉103进行Al锭和Mn锭热熔,GH2747材质的支架202、连杆206以及钝角连接片204,MA956合金材质的主动齿轮203、导向珠205、从动齿轮207以及搅拌架208,进行Al锭和Mn锭的搅拌混合,防止热熔炉103工作时其内传动元件随之发生热熔,使熔炼过程中不会有其他金属元素随之熔入合金,保证了Al-Mn合金的纯净度;
步骤四:在步骤三得到的基础合金溶液内加入步骤二中得到的Al-Mn中间合金,发动万向搅拌机构2混匀熔液后,发动微型驱动马达301,在两个带轮303以及皮带304的带联动作用下,控制转轴302转动,在两个传动齿轮406的啮合传动作用下,卡轴404与转轴302反向联动,两个扇形块405随之转动,控制基准块403的重心不断变化,支杆402上下震动,使得热熔炉103震荡,排出熔液内空气,后保温5min,得到混合合金熔液;
步骤五:将步骤四得到的混合合金熔液,浇注到预热后温度为300℃的石墨模具中,后使石墨模具在室温下冷却,后将铝锰中间合金脱模,使成型的铝锰中间合金微量杂质元素含量低,成份偏析小,最终制成的铝锰合金质量高,实用性强。
综上:
一、本发明,利用万向搅拌机构2,发动微型驱动电机201控制钝角连接片204做圆周运动,使得从动齿轮207联动,从而与主动齿轮203啮合传动,控制连杆206在自转的同时,其下端在热熔炉103下部内做画圆运动,使得搅拌架208联动,对热熔炉103内各方位熔化的合金进行搅拌混合,使溶液混合均匀,效果好,合金成型表面光洁度高;
二、本发明,利用驱动机构3为震动去泡机构4的运动提供动力,使发动微型驱动马达301,可在两个带轮303以及皮带304的带联动作用下,控制转轴302转动,在两个传动齿轮406的啮合传动作用下,卡轴404与转轴302反向联动,两个扇形块405随之转动,控制基准块403的重心不断变化,支杆402上下震动,使得热熔炉103震荡,排出熔液内空气,使模具内冷却成型的成品铝锰中间合金内气泡减少,提高了产品的成型质量;
三、本发明,使用刚玉材质的热熔炉103进行Al锭和Mn锭热熔,GH2747材质的支架202、连杆206以及钝角连接片204,MA956合金材质的主动齿轮203、导向珠205、从动齿轮207以及搅拌架208,进行Al锭和Mn锭的搅拌混合,防止热熔炉103工作时其内传动元件随之发生热熔,使熔炼过程中不会有其他金属元素随之熔入合金,保证了Al-Mn合金的纯净度,采用高压氮气泡雾化Al-Mn合金熔液,防止板坯与外界接触,大大减少了Al-Mn合金的氧化变质,同时直接保证了板坯的雾化程度,节省了多道加工工序,使成型的铝锰中间合金微量杂质元素含量低,成份偏析小,最终制成的铝锰合金质量高,实用性强。
所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述Al-Mn中间合金的制造设备包括:
安装筒(1),所述安装筒(1)上壁右部固定安装有输入管(102),所述安装筒(1)内滑动安装有热熔炉(103),且所述输入管(102)转动安装在所述热熔炉(103)上壁右部;
所述热熔炉(103)内安装有万向搅拌机构(2),所述安装筒(1)下部内安装有驱动机构(3)和震动去泡机构(4);
其中,所述万向搅拌机构(2)用于搅拌热熔炉(103)内的合金溶液;
其中,所述驱动机构(3)用于驱动震动去泡机构(4)做上下震动运动;
其中,所述震动去泡机构(4)用于将热熔炉(103)内的合金溶液中裹挟的气泡去除;
所述万向搅拌机构(2)包括微型驱动电机(201)、支架(202)、主动齿轮(203)、钝角连接片(204)、导向珠(205)、连杆(206)、从动齿轮(207)以及搅拌架(208),所述微型驱动电机(201)固定安装在所述安装筒(1)的顶部,所述支架(202)固定安装在所述热熔炉(103)的右壁内,且所述微型驱动电机(201)输出轴转动安装在所述支架(202)的上部内端,所述主动齿轮(203)转动安装在所述微型驱动电机(201)输出轴的下部外壁,且所述主动齿轮(203)与所述支架(202)上部固定连接,所述钝角连接片(204)固定安装在所述微型驱动电机(201)输出轴的下端外壁,所述导向珠(205)转动安装在所述支架(202)的下部内端,所述连杆(206)固定安装在所述导向珠(205)内壁和所述钝角连接片(204)外端内,所述从动齿轮(207)固定安装在所述连杆(206)上端外壁,且所述从动齿轮(207)与所述主动齿轮(203)啮合连接,所述搅拌架(208)固定安装在所述连杆(206)下端外壁。
2.根据权利要求1所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述驱动机构(3)包括微型驱动马达(301)、转轴(302)、两个带轮(303)以及皮带(304),所述微型驱动马达(301)固定安装在所述安装筒(1)的右壁,且所述微型驱动马达(301)的输出轴转动安装在所述安装筒(1)的右壁内,所述转轴(302)转动安装在所述安装筒(1)的右壁下部内,两个所述带轮(303)分别固定安装在所述微型驱动马达(301)的输出轴左端外壁和所述转轴(302)右部外壁,所述皮带(304)传动安装在两个所述带轮(303)外壁。
3.根据权利要求2所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述震动去泡机构(4)包括二级梯形架(401)、支杆(402)、基准块(403)、卡轴(404)、两个扇形块(405)、两个传动齿轮(406)、定位圈(407)、弹簧(408)以及滑槽(409),所述二级梯形架(401)固定安装在所述安装筒(1)的下壁内,所述支杆(402)左壁的上部内设置有滑槽(409),且所述二级梯形架(401)中部设置有与所述滑槽(409)滑动安装的滑块,所述支杆(402)滑动安装在所述二级梯形架(401)的中部,且所述支杆(402)上壁与所述热熔炉(103)下壁固定连接,所述基准块(403)固定安装在支杆(402)的下壁,且所述转轴(302)的左部转动安装在所述基准块(403)的前部,所述卡轴(404)转动安装在所述基准块(403)的后部,两个所述扇形块(405)分别固定安装在所述卡轴(404)和所述转轴(302)的左端外壁,两个所述传动齿轮(406)分别固定安装在所述卡轴(404)的右端外壁和转轴(302)的左部外壁,且两个所述传动齿轮(406)啮合连接,所述定位圈(407)固定安装在支杆(402)的上部外壁,所述弹簧(408)弹性安装在定位圈(407)下壁与二级梯形架(401)中部。
4.根据权利要求1所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述热熔炉(103)为刚玉材质,所述支架(202)、连杆(206)以及钝角连接片(204)为GH2747材质,所述主动齿轮(203)、导向珠(205)、从动齿轮(207)以及搅拌架(208)为MA956合金材质。
5.根据权利要求1所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述支架(202)正视为呈轴对称的字母C状,所述钝角连接片(204)正视水平面与倾斜面间的角度为一百六十度。
6.根据权利要求1所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述搅拌架(208)由四个直角梯形框架固定安装而成。
7.根据权利要求1所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述安装筒(1)下部外壁固定安装有支撑座(101)。
8.根据权利要求2所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述驱动马达(301)的输出轴与转轴(302)被设置于同一垂直线上。
9.根据权利要求3所述的Al-Mn中间合金的制造设备,其特征在于:所述扇形块(405)由一大一小的两个半圆柱固定安装而成,其中大圆柱的半径是小圆柱的三倍。
10.一种利用根据权利要求9所述的Al-Mn中间合金的制造设备的方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:准备质量分数为99.9%的Al锭和Mn锭共500g,后按照质量分数58%-64%Mn,36%-42%Al含量加入到刚玉坩埚,加热到947℃-1147℃,使Al锭和Mn锭热熔得到合金熔液;
步骤二:使合金熔液从漏包中流出,经高压氮气泡雾化成细微液滴,后被高速冲击到喷嘴下方的可移动水冷基体内,使合金熔液沉积成Al-Mn中间合金,制得板坯,其中高压氮气泡雾化气体压力为0.4-1.4MPa,喷嘴喷射高度为60-120mm,合金熔液流速为4-15Kg/min,Al-Mn中间合金为ε-AlMn(密排六方);
步骤三:将Al-Mg、Al-Zn、Al-Cu和Al-Si等二元合金,稀土Y元素和Al锭,按照原子数为Al-5Mg-5Zn-3Cu-8Si-1Y的比例经输入管(102)加入50kW的热熔炉(103)中,发动其感应线圈加热升温至900℃,将以上合金元素熔解,熔解过程中,发动微型驱动电机(201)控制钝角连接片(204)做圆周运动,使得从动齿轮(207)联动,从而与主动齿轮(203)啮合传动,控制连杆(206)在自转的同时,其下端在热熔炉(103)下部内做画圆运动,使得搅拌架(208)联动,对热熔炉(103)内各方位熔化的合金进行搅拌混合,后保温10min,得到基础合金溶液;
步骤四:在步骤三得到的基础合金溶液内加入步骤二中得到的Al-Mn中间合金,发动万向搅拌机构(2)混匀熔液后,发动微型驱动马达(301),在两个带轮(303)以及皮带(304)的带联动作用下,控制转轴(302)转动,在两个传动齿轮(406)的啮合传动作用下,卡轴(404)与转轴(302)反向联动,两个扇形块(405)随之转动,控制基准块(403)的重心不断变化,支杆(402)上下震动,使得热熔炉(103)震荡,排出熔液内空气,后保温5min,得到混合合金熔液;
步骤五:将步骤四得到的混合合金熔液,浇注到预热后温度为300℃的石墨模具中,后使石墨模具在室温下冷却。
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