CN217699004U - 一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置，包括支撑架和放置台，放置台下方设置有升降组件，支撑架上支撑设置有动力组件和搅拌组件，动力组件用于驱动搅拌组件转动；搅拌组件包括中心轴，中心轴侧面固定设置有多个搅拌杆，搅拌杆的方向与中心轴的径向方向一致，中心轴外侧设置有螺旋叶片，螺旋叶片固定连接在搅拌杆上设置有搅拌组件用于搅拌熔融态合金液，使得铝硅合金中的较大的初晶硅颗粒破碎，并且抑制共晶硅颗粒的自生长，使得初晶硅、共晶硅的颗粒更加细小，从而能够更加均匀的弥散分布在铝基体上，减小长针状的共晶硅的数量削弱了对基体的割裂作用，提高了合金的强度和硬度，增强其在高温下的抵抗变形的能力。

Description

一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌装置技术领域，具体涉及一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置。

背景技术

发动机活塞在工作时需要承受高温高压以及高速运动的冲击，因此对于材料的性能有着很高的要求，用于制造发动机活塞的材料需要具有良好的耐热性、抗疲劳性等；其中，过共晶硅合金由于硬质初晶硅在较软的铝基体上均匀分布，使其成为一种理想的用于制备发动机活塞的极为重要的轻质耐磨耐高温合金材料。现有的制备方法中是通过将合金熔炼至熔融态然后进行浇筑，但是，这种方式加工的合金零件中往往存在一些粗大的块状或者五星瓣状的初晶硅，且共晶硅在熔融态的过共晶合金金属液中存在自生长的现象，自生长后的共晶硅颗粒会变长呈长针状，这些初晶硅和长针状共晶硅会严重割裂基体，进而降低高温条件下合金材料的力学性能进而影响发动机的工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置。

本实用新型所解决的技术问题为：如何避免共晶硅颗粒过分长大导致合金的性能下降。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置，包括支撑架和放置台，放置台下方设置有升降组件，支撑架上支撑设置有动力组件和搅拌组件，动力组件用于驱动搅拌组件转动；

搅拌组件包括中心轴，中心轴侧面固定设置有多个搅拌杆，搅拌杆的方向与中心轴的径向方向一致，中心轴外侧设置有螺旋叶片，螺旋叶片固定连接在搅拌杆上。

作为本实用新型进一步的方案：搅拌杆的纵截面呈”十“形。

作为本实用新型进一步的方案：螺旋叶片由多个分叶片组成，相邻的两个分叶片之间设置有通过缝隙，且分叶片的边缘设置有切割部。

作为本实用新型进一步的方案：搅拌杆远离中心轴的一端固定设置有带动板，带动板倾斜设置。

作为本实用新型进一步的方案：中心轴外侧设置有隔热板，隔热板固定连接在支撑架上。

作为本实用新型进一步的方案：中心轴上固定设置有防溅板。

作为本实用新型进一步的方案：隔热板上位于中心轴的外侧固定设置有圆筒形的固定台，固定台的上端倾斜设置，中心轴位于固定台上方的位置设置有活动套，活动套的下端倾斜设置，且活动套下端与固定台上端的倾斜程度相对应，动力组件的输出端固定设置有传动套，中心轴的上端伸入传动套内且两者之间设置有传动键。

作为本实用新型进一步的方案：动力组件包括动力源和传动箱，动力源的输出端与传动箱的输入端连接，传动箱的输出端驱动连接中心轴。

本实用新型的有益效果：

(1)设置有搅拌组件用于搅拌熔融态合金液，使得铝硅合金中的较大的初晶硅颗粒破碎，并且抑制共晶硅颗粒的自生长，使得初晶硅、共晶硅的颗粒更加细小，从而能够更加均匀的弥散分布在铝基体上，减小长针状的共晶硅的数量削弱了对基体的割裂作用，保证最终的合金零件的性能，提高了合金的强度和硬度，增强其在高温下的抵抗变形的能力。

(2)设置有搅拌组件能够提升熔融态合金液散热的速度，更快的得到半固态合金熔液浆料用于铸造，加快凝固速度可以缩短共晶硅颗粒自生长的时间，同时可以提高生产效率，缩短生产工艺周期。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型搅拌组件的立体的结构示意图；

图3是本实用新型螺旋叶片的立体结构示意图；

图4是本实用新型固定台和活动套配合的结构示意图；

图5是本实用新型升降组件的结构示意图。

图中：1、支撑架；2、放置台；3、升降组件；4、动力组件；5、搅拌组件；501、中心轴；502、搅拌杆；503、螺旋叶片；504、带动板；6、隔热板；7、固定台；8、活动套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5所示，本实用新型为一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置，包括支撑架1和放置台2，支撑架1作为设备的框架起到支撑安装其他构件的作用，放置台2用于放置盛放合金金属液的石墨坩埚，放置台2下方设置有升降组件3，升降组件3用于驱动放置台2上下移动以便调整放置台2的高度，支撑架1上支撑设置有动力组件4和搅拌组件5，动力组件4用于驱动搅拌组件5转动；

搅拌组件5包括中心轴501，中心轴501侧面固定设置有多个搅拌杆502，搅拌杆502的方向与中心轴501的径向方向一致，中心轴501外侧设置有螺旋叶片503，螺旋叶片503固定连接在搅拌杆502上。

本装置在使用时，盛放合金金属液的石墨坩埚置于放置台2上，搅拌组件5伸入至石墨坩埚内位于金属液液面以下，动力组件4驱动中心轴501高速转动，即搅拌杆502、螺旋叶片503在石墨坩埚内高度转动，在此过程中，搅拌杆502通过搅动使得金属液内一些粗大的初晶硅破碎，使得初晶硅颗粒更加细小且均匀，同时抑制金属液内共晶硅的自生长，使其呈短杆状并且均匀弥散分布在铝基体上，且搅动过程会加速金属液的降温，从而缩短共晶硅自生长的时间；进一步的，螺旋叶片503在搅动的同时能够将底部的金属液向上带动，从而提升金属液温度降低的速度，进而使得过共晶硅合金的各部分比较均匀，从而保证过共晶合金的力学性能。

其中，升降组件3的选用不加限制，可以选用气压缸或者液压缸，作为示例，升降组件3包括顶板、底座和多组交叉连杆，最下方的一组交叉连杆中的一个连杆下端与底座转动连接，另一个连杆下端与底座滑动连接，同理，最上方的一组连杆中的一个连杆上端与顶板转动连接，另一个连杆与顶板滑动连接；还设置有伸缩杆用于驱动交叉连杆动作以改变交叉连杆之间的夹角，进而通过交叉连杆实现顶板的升降动作。

在本实用新型的其中一个实施例中，搅拌杆502的纵截面呈”十“形，如此使得搅拌杆502外侧有棱角，从而提升搅拌杆502对初晶硅颗粒的破碎效果。

在本实用新型的其中一个实施例中，螺旋叶片503由多个分叶片组成，相邻的两个分叶片设置有通过缝隙，且分叶片的边缘设置有切割部，通过将螺旋叶片503设置有多个分结构使得其具有输送作用的同时其边缘对金属液具有切割作用，提升对初晶硅颗粒的破碎效果以及对金属液的搅拌效果。

在本实用新型的其中一个实施例中，搅拌杆502远离中心轴501的一端固定设置有带动板504，带动板504倾斜设置，带动板504随着搅拌杆502转动的过程中能够对金属液起到搅动以及向上的带动作用，使得底部的金属液上翻，加速散热的同时复杂金属液的运动轨迹，使得金属液内的合金成分混合更均匀。

在本实用新型的其中一个实施例中，中心轴501外侧设置有隔热板6，隔热板6固定连接在支撑架1上，通过设置有隔热板6起到隔热作用，同时增加中心轴501的稳定性；进一步的，中心轴501上固定设置有防溅板，防溅板位于石墨坩埚上方，起到放置金属液到处溅射的作用。

在本实用新型的其中一个实施例中，隔热板6上位于中心轴501的外侧固定设置有圆筒形的固定台7，固定台7的上端倾斜设置，中心轴501位于固定台7上方的位置设置有活动套8，活动套8的下端倾斜设置，且活动套8下端与固定台7上端的倾斜程度相对应，动力组件4的输出端固定设置有传动套，中心轴501的上端伸入传动套内且两者之间设置有传动键，即中心轴501与传动套上下滑动连接，使用时，中心轴501转动的过程中会在固定台7、活动套8的作用下上下移动，使得搅拌组件5在金属液内转动的同时上下移动，提升金属液的作用效果。

在本实用新型的其中一个实施例中，动力组件4包括动力源和传动箱，动力源的输出端与传动箱的输入端连接，传动箱的输出端驱动连接中心轴501，使用时动力源输出动力经过传动箱传动后带动中心轴501高速转动。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置，包括支撑架(1)和放置台(2)，放置台(2)下方设置有升降组件(3)，支撑架(1)上支撑设置有动力组件(4)和搅拌组件(5)，动力组件(4)用于驱动搅拌组件(5)转动；其特征在于，搅拌组件(5)包括中心轴(501)，中心轴(501)侧面固定设置有多个搅拌杆(502)，搅拌杆(502)的方向与中心轴(501)的径向方向一致，中心轴(501)外侧设置有螺旋叶片(503)，螺旋叶片(503)固定连接在搅拌杆(502)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，搅拌杆(502)的纵截面呈“十”形。

3.根据权利要求2所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，螺旋叶片(503)由多个分叶片组成，相邻的两个分叶片之间设置有通过缝隙，且分叶片的边缘设置有切割部。

4.根据权利要求3所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，搅拌杆(502)远离中心轴(501)的一端固定设置有带动板(504)，带动板(504)倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，中心轴(501)外侧设置有隔热板(6)，隔热板(6)固定连接在支撑架(1)上。

6.根据权利要求5所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，中心轴(501)上固定设置有防溅板。

7.根据权利要求6所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，隔热板(6)上位于中心轴(501)的外侧固定设置有圆筒形的固定台(7)，固定台(7)的上端倾斜设置，中心轴(501)位于固定台(7)上方的位置设置有活动套(8)，活动套(8)的下端倾斜设置，且活动套(8)下端与固定台(7)上端的倾斜程度相对应，动力组件(4)的输出端固定设置有传动套，中心轴(501)的上端伸入传动套内且两者之间设置有传动键。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种用于过共晶铝硅合金的搅拌铸造装置,其特征在于，动力组件(4)包括动力源和传动箱，动力源的输出端与传动箱的输入端连接，传动箱的输出端驱动连接中心轴(501)。

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