CN115558812B - 一种高性能7075铝合金的模锻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能7075铝合金的模锻方法，涉及到材料制备技术领域，所述高性能7075铝合金的模锻方法通过高性能7075铝合金的烘干焙烧设备实现，所述高性能7075铝合金的烘干焙烧设备包括炉体与氩气存储壳体，所述炉体固定嵌套设置于氩气存储壳体顶部，所述炉体顶部设置有触发式排气机构，所述氩气存储壳体底部以及内部共同设置有驱动机构。本发明有效简化羧基化石墨烯制备步骤，无需转运的同时，还可以减少抽真空操作次数，另外还可以提高混合粉末的烘干效率以及氩气的输入效率，进而有效提高表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯的制备效率。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，特别涉及一种高性能7075铝合金的模锻方法。
背景技术
利用碳材料如碳纳米管或石墨烯来增强铝材的强度以及其他力学性能的
研究一直在进行，并取得了一定程度的进展，然而由于其极其突出的强度等物理特性，人们反而忽视了其在材料磨损性及硬度上的优异属性。
授权公告号CN 109182822 B的发明专利公开了一种高性能7075铝合金的模锻方法，在无水环境中，利用醇热高压，并在羧基化石墨烯自带官能团作用下吸附Ti离子，并在后期焙烧中得到TiO2（锐钛型）包覆羧基化石墨烯。所得粉末与纯铝粉按一定比例混合冷压得到中间合金。将中间合金按需求加入铝合金熔体中，氧化钛包覆羧基化石墨烯颗粒在高能超声仪的作用下分散。将所得复合材料浆料倒入下模型腔中心位置进行触变模锻，得到模锻坯料，随后将坯料进行T6热处理，最终得到高性能的产品。
上述方法在制备表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯时，首先需要将混合粉末进行真空烘干，随后将真空烘干后的混合粉末在氩气保护环境下进行焙烧，待制得羧基化石墨烯后，对其进行出料。
在上述过程中，技术人员发现在使用现有烘干设备以及焙烧炉进行上述操作时，技术人员首先需要将混合粉末加入到烘干设备中，然后对烘干设备进行抽真空处理，随后再进行烘干操作，真空烘干完毕后，则需要对混合粉末进行出料，在将其转运到焙烧炉中后，对焙烧炉进行抽真空处理以及氩气的输入，且为降低生产成本，在后续出料前还需要先对炉内的氩气进行回收处理，使炉内再次恢复真空状态，其中转运操作以及至少三次的抽真空操作使得整体流程过于繁琐，对羧基化石墨烯的制备效率存在较大影响，同时在向焙烧炉内部注入氩气时也需要消耗较长时间，进一步降低了羧基化石墨烯制备效率。
因此，发明一种高性能7075铝合金的模锻方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能7075铝合金的模锻方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能7075铝合金的模锻方法，所述高性能7075铝合金的模锻方法通过高性能7075铝合金的烘干焙烧设备实现，所述高性能7075铝合金的烘干焙烧设备包括炉体与氩气存储壳体，所述炉体固定嵌套设置于氩气存储壳体顶部，所述炉体顶部设置有触发式排气机构，所述氩气存储壳体底部以及内部共同设置有驱动机构，所述驱动机构上由下至上依次传动连接有上密封组件与旋转式放置机构，所述上密封组件上设置有搅拌机构，所述旋转式放置机构上设置有下密封组件，所述旋转式放置机构顶部放置有焙烧坩埚。
优选的，所述触发式排气机构包括排气管、真空泵、密封壳体、第一带孔板、第二带孔板、蒸汽输出管、氩气回收管、升降竖板和升降杆；
所述排气管固定贯穿设置于炉体左侧底部，所述真空泵设置于排气管上，所述密封壳体固定连接于排气管顶端，所述第一带孔板与第二带孔板均固定设置于密封壳体内侧，所述蒸汽输出管固定贯穿设置于密封壳体右侧，且与氩气存储壳体连通，所述氩气回收管固定贯穿设置于密封壳体顶部，所述蒸汽输出管与氩气回收管均固定嵌套设置于第二带孔板上，所述升降竖板沿竖直方向滑动设置于第一带孔板与第二带孔板之间，所述升降杆滑动贯穿设置于密封壳体底部，且与升降竖板固定连接，所述升降杆底端滑动贯穿炉体顶部并延伸至炉体内部。
优选的，所述驱动机构包括驱动电机、螺杆和滑动方轴；
所述驱动电机固定设置于氩气存储壳体底部，所述螺杆位于氩气存储壳体内部，且与驱动电机传动连接，所述滑动方轴滑动嵌套设置于螺杆顶端。
优选的，所述上密封组件包括螺纹套管、升降横板、连接杆和上密封板；
所述螺纹套管固定套接设置于螺杆外侧，所述升降横板套接设置于螺纹套管外侧并与螺纹套管螺纹连接，所述连接杆设置有两个，两个所述连接杆分别固定设置于升降横板顶部两侧，所述上密封板固定设置于两个连接杆顶端，且滑动密封于炉体内侧。
优选的，所述旋转式放置机构包括升降套管与放置座；
所述升降套管套接设置于螺杆外侧顶端，且与螺杆螺纹连接，所述放置座通过轴承转动套接设置于升降套管顶部外侧，且与滑动方轴固定连接。
优选的，所述搅拌机构包括安装杆与搅拌杆；
所述安装杆固定设置于上密封板底部，所述搅拌杆设置有多个，多个所述搅拌杆均匀固定设置于安装杆两侧。
优选的，所述下密封组件包括固定套板、导向杆、弹簧和下密封板；
所述固定套板固定套接设置于升降套管外侧，所述导向杆设置有两个，两个所述导向杆分别滑动贯穿设置于固定套板顶部两侧，且均滑动贯穿升降横板并与氩气存储壳体内壁固定连接，所述弹簧与下密封板均套接设置于升降套管外侧，所述下密封板与升降套管滑动密封。
优选的，所述高性能7075铝合金的模锻方法具体包括以下步骤：
S1、将羧基化石墨烯加入到分析纯乙醇中进行超声预分散处理，然后将得到的羧基化石墨烯分散液倒入丙三醇和钛酸四异丙酯组成的前驱液中并进行密封，随后再次超声处理，制得前驱悬浊液；
S2、将前驱悬浊液导入水热反应釜中后放入反应炉中加热，加热完成后将反应釜取出并密封空冷，制得溶体，将溶体由反应釜中取出并进行离心处理，然后通过倒入分析纯乙醇多次离心至熔体无色，制得混合粉末；
S3、将混合粉末加入到焙烧坩埚内部，启动真空泵，真空泵启动后通过排气管对炉体内部进行抽吸，使炉体内部处于真空状态，抽吸出的空气进入到密封壳体内部，然后穿过第一带孔板后通过氩气回收管排出；
S4、启动炉体内部的加热设备对焙烧坩埚内部的混合粉末进行烘干，同时启动驱动电机，驱动电机启动后带动螺杆正向旋转，螺杆旋转时带动滑动方轴同步旋转，滑动方轴旋转时则通过放置座带动焙烧坩埚同步旋转，使多个搅拌杆对焙烧坩埚内部的混合粉末进行持续搅拌；
S5、螺杆旋转时升降套管沿螺杆上升，此时下密封板无法上升，因此升降套管通过导向杆对弹簧进行压缩，升降套管上升时通过放置座带动焙烧坩埚同步上升，进而使搅拌杆在不同高度对焙烧坩埚内部的混合粉末进行搅拌；
S6、螺杆旋转时螺纹套管同步转动，螺纹套管带动升降横板上升，且升降横板上升速度大于升降套管上升速度，升降横板上升时通过连接杆带动上密封板上升，当焙烧坩埚上升距离达到第一阈值时，切换驱动电机工作状态，使驱动电机带动螺杆逆向旋转，进而焙烧坩埚复位，重复上述操作多次，完成对焙烧坩埚内混合粉末的烘干；
S7、启动驱动电机，使驱动电机带动螺杆逆向旋转，此时螺杆带动升降套管持续下降，升降套管通过固定套板与弹簧带动下密封板持续下降，当焙烧坩埚下降距离达到第二阈值时，对驱动电机进行停机，此时下密封板不再对炉体底部开口进行封闭，氩气存储壳体内部的氩气通过炉体底部开口快速涌入炉体内部；
S8、启动驱动电机，使得驱动电机带动螺杆正向旋转，使焙烧坩埚持续上升，当焙烧坩埚上升距离达到第三阈值时，上密封板通过安装杆带动搅拌杆由焙烧坩埚内部移出，同时上密封板对升降杆进行推动，进而使升降竖板在第一带孔板与第二带孔板之间上移，此时氩气回收管被升降竖板封闭，蒸汽输出管则解除封闭；
S9、使炉体内部的加热设备升温，进而对焙烧坩埚内部真空烘干后的混合粉末进行焙烧，焙烧完毕后制得表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯，此时启动真空泵，真空泵通过排气管吸入炉体内部氩气，然后通过蒸汽输出管输入到氩气存储壳体内部进行存储，随后对炉体内部表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯进行出料；
S10、将表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯颗粒与纯铝粉混合后冷压，制得氧化钛包覆羧基化石墨烯/铝预制块，随后将预制块切碎；
S11、将铝合金放入石墨坩埚，并在井式电阻炉中熔化，待铝合金块完全熔化后，对合金熔体进行精炼、除气和除渣处理，随后将加入切碎的预制块，待预制块熔化后制得合金熔体；
S12、将超声变幅杆插入合金熔体中进行高能超声处理，并通入氩气进行保护，制得复合材料浆料，将复合材料浆料保温处理，保温结束后对所得复合材料浆料进行扒渣并降温待用；
S13、将降温后呈半固态的复合材料浆料倒入模具中，而后启动液压设备进行模锻成形，结束后立即取出坯料，并将坯料置于电阻炉内先后进行两次固溶处理，然后对坯料进行时效处理，随后空冷得到高性能7075铝合金。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过使炉体固定嵌套设置于氩气存储壳体顶部，同时设置有触发式排气机构、驱动机构、上密封组件、旋转式放置机构、搅拌机构和下密封组件，以便于在利用触发式排气机构将炉体内部空气排出后，利用驱动机构对旋转式放置机构进行驱动，进而使混合粉末烘干过程中可以得到持续且升降的搅拌，进而加快烘干效率，在真空烘干完毕后，利用驱动机构对下密封组件进行驱动，进而氩气存储壳体内部的氩气快速进入到炉体内部，随后使驱动机构对上密封组件进行驱动，进而使搅拌机构由焙烧坩埚内部移出，避免对羧基化石墨烯成型造成影响的同时还可以使搅拌机构对触发式排气机构进行触发，进而使羧基化石墨烯成型后触发式排气机构可以将炉体内部的氩气回输到氩气存储壳体内部，相较于现有技术中同类型工艺，本发明有效简化羧基化石墨烯制备步骤，无需转运的同时，还可以减少抽真空操作次数，另外还可以提高混合粉末的烘干效率以及氩气的输入效率，进而有效提高表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯的制备效率。
附图说明
图1为本发明的整体正视结构示意图。
图2为本发明的整体正面剖视结构示意图。
图3为本发明的触发式排气机构正面剖视结构示意图。
图4为本发明的上密封组件与搅拌机构正面剖视结构示意图。
图5为本发明的旋转式放置机构与下密封组件正面剖视结构示意图。
图中：1、炉体；2、氩气存储壳体；3、触发式排气机构；31、排气管；32、真空泵；33、密封壳体；34、第一带孔板；35、第二带孔板；36、蒸汽输出管；37、氩气回收管；38、升降竖板；39、升降杆；4、驱动机构；41、驱动电机；42、螺杆；43、滑动方轴；5、上密封组件；51、螺纹套管；52、升降横板；53、连接杆；54、上密封板；6、旋转式放置机构；61、升降套管；62、放置座；7、搅拌机构；71、安装杆；72、搅拌杆；8、下密封组件；81、固定套板；82、导向杆；83、弹簧；84、下密封板；9、焙烧坩埚。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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
本发明提供了如图1-5所示的一种高性能7075铝合金的模锻方法，所述高性能7075铝合金的模锻方法通过高性能7075铝合金的烘干焙烧设备实现，所述高性能7075铝合金的烘干焙烧设备包括炉体1与氩气存储壳体2，所述炉体1固定嵌套设置于氩气存储壳体2顶部，所述炉体1顶部设置有触发式排气机构3，所述氩气存储壳体2底部以及内部共同设置有驱动机构4，所述驱动机构4上由下至上依次传动连接有上密封组件5与旋转式放置机构6，所述上密封组件5上设置有搅拌机构7，所述旋转式放置机构6上设置有下密封组件8，所述旋转式放置机构6顶部放置有焙烧坩埚9。
如图3所示，所述触发式排气机构3包括排气管31、真空泵32、密封壳体33、第一带孔板34、第二带孔板35、蒸汽输出管36、氩气回收管37、升降竖板38和升降杆39，其中，所述排气管31固定贯穿设置于炉体1左侧底部，所述真空泵32设置于排气管31上，所述密封壳体33固定连接于排气管31顶端，所述第一带孔板34与第二带孔板35均固定设置于密封壳体33内侧，所述蒸汽输出管36固定贯穿设置于密封壳体33右侧，且与氩气存储壳体2连通，所述氩气回收管37固定贯穿设置于密封壳体33顶部，所述蒸汽输出管36与氩气回收管37均固定嵌套设置于第二带孔板35上，所述升降竖板38沿竖直方向滑动设置于第一带孔板34与第二带孔板35之间，所述升降杆39滑动贯穿设置于密封壳体33底部，且与升降竖板38固定连接，所述升降杆39底端滑动贯穿炉体1顶部并延伸至炉体1内部。
通过设置上述结构，以便于常规状态下，真空泵32通过排气管31吸入炉体1内部空气，使空气进入到密封壳体33内部后，通过氩气回收管37排出，当触发式排气机构3被触发后，即升降杆39被推动时，升降杆39带动升降竖板38上移，进而对氩气回收管37进行封闭，此时真空泵32可以通过排气管31吸入氩气，随后通过蒸汽输出管36将氩气回输到氩气存储壳体2内部进行存储。
如图4与图5所示，所述驱动机构4包括驱动电机41、螺杆42和滑动方轴43，其中，所述驱动电机41固定设置于氩气存储壳体2底部，所述螺杆42位于氩气存储壳体2内部，且与驱动电机41传动连接，所述滑动方轴43滑动嵌套设置于螺杆42顶端。
通过设置上述结构，以便于驱动电机41启动螺杆42旋转，螺杆42则通过驱动滑动方轴43旋转，滑动方轴43在旋转过程中在外力影响下还可以在螺杆42顶部进行升降。
如图4所示，所述上密封组件5包括螺纹套管51、升降横板52、连接杆53和上密封板54，其中，所述螺纹套管51固定套接设置于螺杆42外侧，所述升降横板52套接设置于螺纹套管51外侧并与螺纹套管51螺纹连接，所述连接杆53设置有两个，两个所述连接杆53分别固定设置于升降横板52顶部两侧，所述上密封板54固定设置于两个连接杆53顶端，且滑动密封于炉体1内侧。
通过设置上述结构，以便于螺杆42旋转时带动螺纹套管51同步旋转，螺纹套管51旋转时带动升降横板52升降，另外还需要说明的是，同等时间内，升降横板52在螺纹套管51外侧的升降距离大于旋转式放置机构6中升降套管61在螺杆42外侧的升降距离。
如图5所示，所述旋转式放置机构6包括升降套管61与放置座62，其中，所述升降套管61套接设置于螺杆42外侧顶端，且与螺杆42螺纹连接，所述放置座62通过轴承转动套接设置于升降套管61顶部外侧，且与滑动方轴43固定连接。
通过设置上述结构，以便于螺杆42旋转时，升降套管61在螺杆42外侧升降，进而通过放置座62带动焙烧坩埚9同步升降。
如图4所示，所述搅拌机构7包括安装杆71与搅拌杆72，其中，所述安装杆71固定设置于上密封板54底部，所述搅拌杆72设置有多个，多个所述搅拌杆72均匀固定设置于安装杆71两侧。
通过设置上述结构，以便于当焙烧坩埚9旋转时，多个位于焙烧坩埚9内侧的搅拌杆72对焙烧坩埚9内部的混合粉末进行持续搅拌，进而提高混合粉末的烘干效率。
如图5所示，所述下密封组件8包括固定套板81、导向杆82、弹簧83和下密封板84，其中，所述固定套板81固定套接设置于升降套管61外侧，所述导向杆82设置有两个，两个所述导向杆82分别滑动贯穿设置于固定套板81顶部两侧，且均滑动贯穿升降横板52并与氩气存储壳体2内壁固定连接，所述弹簧83与下密封板84均套接设置于升降套管61外侧，所述下密封板84与升降套管61滑动密封。
通过设置上述结构，以便于升降套管61上升时，固定套板81通过弹簧83对下密封板84进行推动，当下密封板84被限位时，固定套板81对弹簧83进行压缩，当升降套管61下降时，固定套板81通过弹簧83带动下密封板84下降，进而使下密封板84解除对炉体1底部开口的封闭，使氩气存储壳体2内部的氩气可以通过炉体1底部的开口快速进入到炉体1内部。
实施例
所述高性能7075铝合金的模锻方法具体包括以下步骤：
S1、将羧基化石墨烯加入到分析纯乙醇中进行超声预分散处理，然后将得到的羧基化石墨烯分散液倒入丙三醇和钛酸四异丙酯组成的前驱液中并进行密封，随后再次超声处理，制得前驱悬浊液；
S2、将前驱悬浊液导入水热反应釜中后放入反应炉中加热，加热完成后将反应釜取出并密封空冷，制得溶体，将溶体由反应釜中取出并进行离心处理，然后通过倒入分析纯乙醇多次离心至熔体无色，制得混合粉末；
S3、将混合粉末加入到焙烧坩埚9内部，启动真空泵32，真空泵32启动后通过排气管31对炉体1内部进行抽吸，使炉体1内部处于真空状态，抽吸出的空气进入到密封壳体33内部，然后穿过第一带孔板34后通过氩气回收管37排出；
S4、启动炉体1内部的加热设备对焙烧坩埚9内部的混合粉末进行烘干，同时启动驱动电机41，驱动电机41启动后带动螺杆42正向旋转，螺杆42旋转时带动滑动方轴43同步旋转，滑动方轴43旋转时则通过放置座62带动焙烧坩埚9同步旋转，使多个搅拌杆72对焙烧坩埚9内部的混合粉末进行持续搅拌；
S5、螺杆42旋转时升降套管61沿螺杆42上升，此时下密封板84无法上升，因此升降套管61通过导向杆82对弹簧83进行压缩，升降套管61上升时通过放置座62带动焙烧坩埚9同步上升，进而使搅拌杆72在不同高度对焙烧坩埚9内部的混合粉末进行搅拌；
S6、螺杆42旋转时螺纹套管51同步转动，螺纹套管51带动升降横板52上升，且升降横板52上升速度大于升降套管61上升速度，升降横板52上升时通过连接杆53带动上密封板54上升，当焙烧坩埚9上升距离达到第一阈值时，切换驱动电机41工作状态，使驱动电机41带动螺杆42逆向旋转，进而焙烧坩埚9复位，重复上述操作多次，完成对焙烧坩埚9内混合粉末的烘干；
S7、启动驱动电机41，使驱动电机41带动螺杆42逆向旋转，此时螺杆42带动升降套管61持续下降，升降套管61通过固定套板81与弹簧83带动下密封板84持续下降，当焙烧坩埚9下降距离达到第二阈值时，对驱动电机41进行停机，此时下密封板84不再对炉体1底部开口进行封闭，氩气存储壳体2内部的氩气通过炉体1底部开口快速涌入炉体1内部；
S8、启动驱动电机41，使得驱动电机41带动螺杆42正向旋转，使焙烧坩埚9持续上升，当焙烧坩埚9上升距离达到第三阈值时，上密封板54通过安装杆71带动搅拌杆72由焙烧坩埚9内部移出，同时上密封板54对升降杆39进行推动，进而使升降竖板38在第一带孔板34与第二带孔板35之间上移，此时氩气回收管37被升降竖板38封闭，蒸汽输出管36则解除封闭；
S9、使炉体1内部的加热设备升温，进而对焙烧坩埚9内部真空烘干后的混合粉末进行焙烧，焙烧完毕后制得表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯，此时启动真空泵32，真空泵32通过排气管31吸入炉体1内部氩气，然后通过蒸汽输出管36输入到氩气存储壳体2内部进行存储，随后对炉体1内部表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯进行出料；
S10、将表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯颗粒与纯铝粉混合后冷压，制得氧化钛包覆羧基化石墨烯/铝预制块，随后将预制块切碎；
S11、将铝合金放入石墨坩埚，并在井式电阻炉中熔化，待铝合金块完全熔化后，对合金熔体进行精炼、除气和除渣处理，随后将加入切碎的预制块，待预制块熔化后制得合金熔体；
S12、将超声变幅杆插入合金熔体中进行高能超声处理，并通入氩气进行保护，制得复合材料浆料，将复合材料浆料保温处理，保温结束后对所得复合材料浆料进行扒渣并降温待用；
S13、将降温后呈半固态的复合材料浆料倒入模具中，而后启动液压设备进行模锻成形，结束后立即取出坯料，并将坯料置于电阻炉内先后进行两次固溶处理，然后对坯料进行时效处理，随后空冷得到高性能7075铝合金。
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 (8)
1.一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述高性能7075铝合金的模锻方法通过高性能7075铝合金的烘干焙烧设备实现，所述高性能7075铝合金的烘干焙烧设备包括炉体（1）与氩气存储壳体（2），所述炉体（1）固定嵌套设置于氩气存储壳体（2）顶部，所述炉体（1）顶部设置有触发式排气机构（3），所述氩气存储壳体（2）底部以及内部共同设置有驱动机构（4），所述驱动机构（4）上由下至上依次传动连接有上密封组件（5）与旋转式放置机构（6），所述上密封组件（5）上设置有搅拌机构（7），所述旋转式放置机构（6）上设置有下密封组件（8），所述旋转式放置机构（6）顶部放置有焙烧坩埚（9）。
2.根据权利要求1所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述触发式排气机构（3）包括排气管（31）、真空泵（32）、密封壳体（33）、第一带孔板（34）、第二带孔板（35）、蒸汽输出管（36）、氩气回收管（37）、升降竖板（38）和升降杆（39）；
所述排气管（31）固定贯穿设置于炉体（1）左侧底部，所述真空泵（32）设置于排气管（31）上，所述密封壳体（33）固定连接于排气管（31）顶端，所述第一带孔板（34）与第二带孔板（35）均固定设置于密封壳体（33）内侧，所述蒸汽输出管（36）固定贯穿设置于密封壳体（33）右侧，且与氩气存储壳体（2）连通，所述氩气回收管（37）固定贯穿设置于密封壳体（33）顶部，所述蒸汽输出管（36）与氩气回收管（37）均固定嵌套设置于第二带孔板（35）上，所述升降竖板（38）沿竖直方向滑动设置于第一带孔板（34）与第二带孔板（35）之间，所述升降杆（39）滑动贯穿设置于密封壳体（33）底部，且与升降竖板（38）固定连接，所述升降杆（39）底端滑动贯穿炉体（1）顶部并延伸至炉体（1）内部。
3.根据权利要求2所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述驱动机构（4）包括驱动电机（41）、螺杆（42）和滑动方轴（43）；
所述驱动电机（41）固定设置于氩气存储壳体（2）底部，所述螺杆（42）位于氩气存储壳体（2）内部，且与驱动电机（41）传动连接，所述滑动方轴（43）滑动嵌套设置于螺杆（42）顶端。
4.根据权利要求3所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述上密封组件（5）包括螺纹套管（51）、升降横板（52）、连接杆（53）和上密封板（54）；
所述螺纹套管（51）固定套接设置于螺杆（42）外侧，所述升降横板（52）套接设置于螺纹套管（51）外侧并与螺纹套管（51）螺纹连接，所述连接杆（53）设置有两个，两个所述连接杆（53）分别固定设置于升降横板（52）顶部两侧，所述上密封板（54）固定设置于两个连接杆（53）顶端，且滑动密封于炉体（1）内侧。
5.根据权利要求4所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述旋转式放置机构（6）包括升降套管（61）与放置座（62）；
所述升降套管（61）套接设置于螺杆（42）外侧顶端，且与螺杆（42）螺纹连接，所述放置座（62）通过轴承转动套接设置于升降套管（61）顶部外侧，且与滑动方轴（43）固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述搅拌机构（7）包括安装杆（71）与搅拌杆（72）；
所述安装杆（71）固定设置于上密封板（54）底部，所述搅拌杆（72）设置有多个，多个所述搅拌杆（72）均匀固定设置于安装杆（71）两侧。
7.根据权利要求6所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于：所述下密封组件（8）包括固定套板（81）、导向杆（82）、弹簧（83）和下密封板（84）；
所述固定套板（81）固定套接设置于升降套管（61）外侧，所述导向杆（82）设置有两个，两个所述导向杆（82）分别滑动贯穿设置于固定套板（81）顶部两侧，且均滑动贯穿升降横板（52）并与氩气存储壳体（2）内壁固定连接，所述弹簧（83）与下密封板（84）均套接设置于升降套管（61）外侧，所述下密封板（84）与升降套管（61）滑动密封。
8.根据权利要求7所述的一种高性能7075铝合金的模锻方法，其特征在于，所述高性能7075铝合金的模锻方法具体包括以下步骤：
S1、将羧基化石墨烯加入到分析纯乙醇中进行超声预分散处理，然后将得到的羧基化石墨烯分散液倒入丙三醇和钛酸四异丙酯组成的前驱液中并进行密封，随后再次超声处理，制得前驱悬浊液；
S2、将前驱悬浊液导入水热反应釜中后放入反应炉中加热，加热完成后将反应釜取出并密封空冷，制得溶体，将溶体由反应釜中取出并进行离心处理，然后通过倒入分析纯乙醇多次离心至熔体无色，制得混合粉末；
S3、将混合粉末加入到焙烧坩埚（9）内部，启动真空泵（32），真空泵（32）启动后通过排气管（31）对炉体（1）内部进行抽吸，使炉体（1）内部处于真空状态，抽吸出的空气进入到密封壳体（33）内部，然后穿过第一带孔板（34）后通过氩气回收管（37）排出；
S4、启动炉体（1）内部的加热设备对焙烧坩埚（9）内部的混合粉末进行烘干，同时启动驱动电机（41），驱动电机（41）启动后带动螺杆（42）正向旋转，螺杆（42）旋转时带动滑动方轴（43）同步旋转，滑动方轴（43）旋转时则通过放置座（62）带动焙烧坩埚（9）同步旋转，使多个搅拌杆（72）对焙烧坩埚（9）内部的混合粉末进行持续搅拌；
S5、螺杆（42）旋转时升降套管（61）沿螺杆（42）上升，此时下密封板（84）无法上升，因此升降套管（61）通过导向杆（82）对弹簧（83）进行压缩，升降套管（61）上升时通过放置座（62）带动焙烧坩埚（9）同步上升，进而使搅拌杆（72）在不同高度对焙烧坩埚（9）内部的混合粉末进行搅拌；
S6、螺杆（42）旋转时螺纹套管（51）同步转动，螺纹套管（51）带动升降横板（52）上升，且升降横板（52）上升速度大于升降套管（61）上升速度，升降横板（52）上升时通过连接杆（53）带动上密封板（54）上升，当焙烧坩埚（9）上升距离达到第一阈值时，切换驱动电机（41）工作状态，使驱动电机（41）带动螺杆（42）逆向旋转，进而焙烧坩埚（9）复位，重复上述操作多次，完成对焙烧坩埚（9）内混合粉末的烘干；
S7、启动驱动电机（41），使驱动电机（41）带动螺杆（42）逆向旋转，此时螺杆（42）带动升降套管（61）持续下降，升降套管（61）通过固定套板（81）与弹簧（83）带动下密封板（84）持续下降，当焙烧坩埚（9）下降距离达到第二阈值时，对驱动电机（41）进行停机，此时下密封板（84）不再对炉体（1）底部开口进行封闭，氩气存储壳体（2）内部的氩气通过炉体（1）底部开口快速涌入炉体（1）内部；
S8、启动驱动电机（41），使得驱动电机（41）带动螺杆（42）正向旋转，使焙烧坩埚（9）持续上升，当焙烧坩埚（9）上升距离达到第三阈值时，上密封板（54）通过安装杆（71）带动搅拌杆（72）由焙烧坩埚（9）内部移出，同时上密封板（54）对升降杆（39）进行推动，进而使升降竖板（38）在第一带孔板（34）与第二带孔板（35）之间上移，此时氩气回收管（37）被升降竖板（38）封闭，蒸汽输出管（36）则解除封闭；
S9、使炉体（1）内部的加热设备升温，进而对焙烧坩埚（9）内部真空烘干后的混合粉末进行焙烧，焙烧完毕后制得表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯，此时启动真空泵（32），真空泵（32）通过排气管（31）吸入炉体（1）内部氩气，然后通过蒸汽输出管（36）输入到氩气存储壳体（2）内部进行存储，随后对炉体（1）内部表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯进行出料；
S10、将表面具有针状锐钛型氧化钛涂层的羧基化石墨烯颗粒与纯铝粉混合后冷压，制得氧化钛包覆羧基化石墨烯/铝预制块，随后将预制块切碎；
S11、将铝合金放入石墨坩埚，并在井式电阻炉中熔化，待铝合金块完全熔化后，对合金熔体进行精炼、除气和除渣处理，随后将加入切碎的预制块，待预制块熔化后制得合金熔体；
S12、将超声变幅杆插入合金熔体中进行高能超声处理，并通入氩气进行保护，制得复合材料浆料，将复合材料浆料保温处理，保温结束后对所得复合材料浆料进行扒渣并降温待用；
S13、将降温后呈半固态的复合材料浆料倒入模具中，而后启动液压设备进行模锻成形，结束后立即取出坯料，并将坯料置于电阻炉内先后进行两次固溶处理，然后对坯料进行时效处理，随后空冷得到高性能7075铝合金。
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Denomination of invention: A Die Forging Method for High Performance 7075 Aluminum Alloy Effective date of registration: 20230928 Granted publication date: 20230418 Pledgee: Jiangxi Jishui Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Urban Branch Pledgor: JIANGXI ZHONGXIN AVIATION EQUIPMENT MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2023980060012 |