一種制備半固態合金漿料或坯料的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及屬于半固態金屬加工技術領域，更具體地說，本實用新型涉及一種快速制備半固態合金流變漿料或坯料的裝置。
【背景技術】
[0002]上世紀70年代，美國的Flemings教授發明半固態金屬加工技術，半固態金屬加工技術能成形高質、輕量的零件，并且其高效率、低能耗、延長模具使用壽命等獨特的優點，使其在經濟性方面具有明顯優勢。在金屬半固態成形工藝中，半固態金屬漿料或坯料的制備是該成形工藝的基礎和關鍵，世界各國對此投入大量的人力和物力進行研究。雖然目前已經研究出了很多種制備半固態金屬漿料和坯料的方法，但是每種方法都有它的局限性。如機械攪拌法由于攪拌機構容易污染合金；電磁攪拌法的電磁感應效應的存在，合金漿料受到的攪拌力不均勻，制備的半固態漿料初生相組織偏大、分布不均勻，晶粒形貌不圓整;超聲振動法則由于超聲振動波的衰減問題，使得超聲振動波不易到達較深或較廣的區域，這些問題限制了各種半固態漿料或坯料制備技術在工業生產中的廣泛應用。
[0003]合金熔體在凝固過程中，若溶質場和溫度場均勻時，在略低于液相線溫度的小過冷度下，形核數目多而且均勻，大量原子團簇瞬態發展成為晶核，有利于晶粒在互相抵觸之前呈球形長大，從而能夠形成具有球狀組織的半固態漿料。因此，保證溶質場和溫度場均勻，及在該條件下的形核數量是解決半固態合金漿料快速制備的關鍵。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種能夠在小過冷度下實現高形核率，制備出細小均勻、具有球狀組織的半固態漿料，且工藝簡單、成本低、效率高的半固態合金流變漿料或坯料的裝置。
[0005]為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種制備半固態合金漿料或坯料的裝置，包括:
[0006]制漿機構，其外殼內具有制漿通道，容許漿液進入和流出，所述外殼與制漿通道內腔壁間夾設填充層，所述填充層內布設加熱絲;其中，所述外殼上表面開設插孔；
[0007]角控機構，其包括升降臺結構，用于控制制漿機構進口端上升或下降，所述角控機構安裝在外殼下表面；
[0008]形核棒給進機構，包括形核棒、壓板和彈壓器，所述形核棒底部通過所述插孔進入制漿通道并抵靠通道的底部，壓板抵壓在形核棒上部，所述彈壓器與壓板彈性連接，其能夠增加壓板施加于形核棒上的壓力；
[0009]其中，所述形核棒與所述漿液材質相同。
[0010]優選的是，還包括鎧裝熱電偶，其上端固定在外殼上，下端伸入至制漿通道。
[0011 ]優選的是，所述加熱絲間填充耐火保溫材料。
[0012]優選的是，所述角控機構還包括底板和連接叉支座，所述升降臺與進料口側的外殼下表面鉸接，所述連接叉支座與出料口側的外殼下表面鉸接，所述升降臺和連接叉支座固定在所述底板上。
[0013]優選的是，所述彈壓器對稱布設在壓板前后端，所述彈壓器的下端穿過壓板的通孔固定連接外殼的上表面，彈壓器的上端與壓板間套設彈性構件，所述彈性構件能夠增加壓板施加在形核棒上的壓力。
[0014]優選的是，所述填充層沿長度方向分為三段，三段內加熱絲的加熱功率比為3:2:1o
[0015]優選的是，所述插孔交錯分布，插口的數量為8-100個。
[0016]優選的是，所述制漿機構一端為進料口，另一端為出料口，所述進料口為向上彎的敞口結構，所述出料口為向下彎的收口結構。
[0017]優選的是，所述形核棒的長度為制漿通道高度的1.2-2倍。
[0018]優選的是，所述角控機構控制制漿機構與水平面之間的夾角為20-40度。
[0019]本實用新型至少包括以下有益效果:1、裝置簡單、制造成本低，只需使合金熔體在一定角度的制漿通道中流動即可實現合金熔體溫度場、溶質場更加均勻，并在略低于液相線溫度的小過冷度下實現高的形核率，制備細小均勻、具有球狀組織的半固態漿料。2、工藝簡單、控制方便，制漿速度快，生產效率高。
[0020]本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型的裝置的剖視圖。
[0022]圖2為本實用新型的A向視圖。
[0023]圖3為本實用新型的裝置B-B剖視圖。
[0024]圖4為本實用新型的實施例1中漿料水淬組織圖。
[0025]圖5為本實用新型的實施例1中漿料水淬組織圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0027]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0028]如圖1所示的制備半固態合金漿液或坯料的裝置，包括制漿機構100、角控機構200、形核棒給進機構300和鎧裝熱電偶400。
[0029]制漿機構100為長度遠大于寬度的金屬材質長方體結構，包括外殼110、填充層120、內腔壁130、制漿通道140、進料口 150和出料口 160。外殼110為不銹鋼或碳鋼材質的具有方形容置空腔的長方體結構，其上表面不舍插孔111，所述插孔111為圓形通孔，其直徑較形核棒310直徑大l-2mm，用于通過形核棒310;外殼110的下表面連接角控機構200。內腔壁130套設在外殼110的內，內腔壁130為不銹鋼材質，其內方形容置空腔即為制漿通道140，所述制漿通道140的高度大于寬度，高度和寬度的比優選為1.2-1.5，所述制漿通道140為高溫合金漿料或坯料的流動通道。外殼110和內腔壁130間夾設填充層120，填充層120內規則布設加熱絲121，加熱絲121間填充耐火保溫材料，所述填充層120用于加熱制漿機構100。進料口 150位于制漿機構100的前端面，出料口 160位于制漿機構100的后端面，漿液從制漿機構100的進料口 150進入，流經制漿通道140，從出料口 160流出，其中，由填充層120中的加熱絲121將制漿機構100加熱至特定溫度。
[0030]角控機構200包括底板210、升降臺220和連接叉支座230。底板210水平放置在制漿機構100的正下方，其用于支撐和固定升降臺220和連接叉支座230。升降臺220垂直固定在底板210上，其頂部與進料口 160側的外殼110下表面絞接，升降臺220升高或降低帶動制漿機構100的進料口一側隨之升高或降低。連接叉支座230的下支座垂直固定在底板210上，其上支座垂直固定在出料口 160側的外殼110的下表面上，轉動軸通過上支座和下支座相對應的通孔使上下支座鉸接。隨著升降臺220的升高或降低，制漿機構100的進料口端隨之升高或降低，帶動連接叉支座230隨之旋轉。
[0031]形核棒給進機構300包括形核棒310、壓板320和彈壓器330。形核棒310為圓形棒狀結構，其材質同漿液或坯料相同，其底部通過插孔111進入制漿通道140并抵到通道的底部，其上部高于插孔111，插口 111的數量同形核棒的數量相同。壓板320為具有一定重量的金屬板材，下表面抵壓在多根形核棒310上部，利用其自身的重力壓迫形核棒310下部接觸制漿通道140的底部;壓板320前后端對稱開設有通孔，所述通孔用于通過彈壓器330。彈壓器330下端穿過壓板320的通孔固定連接外殼110的上表面，其上端與壓板320間套設彈性構件331，彈性構件331能夠增加壓板320施加在形核棒310上的壓力。當高溫漿液流經制漿通道140時，流經多