一种制备半固态浆料的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107186181A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710366778.8(22)申请日2017.05.23(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市越秀区东风东路729号(72)发明人廖恒斌章争荣胡垚丁沙(74)专利代理机构广东广信君达律师事务所44329代理人杨晓松(51)Int.Cl.B22D1/00(2006.01)B22D17/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种制备半固态浆料的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种制备半固态浆料的装置，包括两支撑架，所述支撑架上设置有斜槽，所述斜槽下表面连接有超声波振动发生器，所述斜槽下方还设置有若干高压喷雾器，所述斜槽的出口下方设置有用于接收浆料的坩埚，所述坩埚与所述高压喷雾器之间设置有隔水挡板，两所述支撑架为一高支撑架和一低支撑架，所述斜槽与水平方向成15°～45°倾斜夹角，所述支撑架上端依次通过高弹弹簧、斜槽连接块与所述斜槽连接，所述超声波振动发生器上端通过斜槽连接块与所述斜槽连接。本发明还公开了一种制备半固态浆料的装置生产半固态浆料的方法。本发明的装置结合了超声波与斜板冷却法制备半固态浆料，结构简单，制造方便，具有极大的前景。CN107186181ACN107186181A权利要求书1/1页1.一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：包括两支撑架，所述支撑架上设置有斜槽，所述斜槽下表面连接有超声波振动发生器，所述斜槽下方还设置有若干高压喷雾器，所述斜槽的出口下方设置有用于接收浆料的坩埚。2.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：所述坩埚与所述高压喷雾器之间设置有隔水挡板。3.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：两所述支撑架为一高支撑架和一低支撑架。4.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：所述斜槽与水平方向成15°～45°倾斜夹角。5.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：所述支撑架上端依次通过高弹弹簧、斜槽连接块与所述斜槽连接。6.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：所述超声波振动发生器上端通过斜槽连接块与所述斜槽连接。7.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：所述超声波振动发生器上端与斜槽连接块通过紧固螺钉固定连接。8.根据权利要求1所述的一种制备半固态浆料的装置，其特征在于：所述超声波振动发生器下端设置有超声振动发生器支架。9.应用权利要求1-8任一所述的一种制备半固态浆料的装置生产半固态浆料的方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：S1：将熔炼合格的、以高于其液相线30摄氏度至50摄氏度的合金浇入到上述装置的斜槽内，利用合金液与斜槽间存在的过冷度，使得合金液内部生成大量细小晶核；S2：合金液从斜槽的入口流至出口期间，同时启动超声波振动发生器和高压喷雾器对合金液进行振动和冷却；具体为：利用超声波振动发生器击碎合金液在斜槽表面上形成的细小激冷层，使得表层细小晶粒在合金液冲刷下脱落，同时，利用超声波振动发生器的超声空化作用促进形核；利用高压喷雾器，对高温斜槽进行冷却，保持斜槽与金属液之间存在过冷，使得斜槽能够持续保持激冷作用，增加合金液中细小晶粒的持续增加；S3：最后将合金液收集于坩埚。2CN107186181A说明书1/3页一种制备半固态浆料的装置及方法技术领域[0001]本发明是一种半固态浆料制备装置与工艺方法，特别是制备半固态浆料的装置及方法，属于半固态成形技术领域的创新技术。背景技术[0002]半固态压铸成形技术，是指针对非枝晶状的分散悬浮碎晶半固态浆料的压铸成形，对于成形高性能结构件、复杂薄壁结构件具有重要意义。区别于传统液态压铸成形，半固态压铸能显著提高成形件质量，降低能耗，降低成本，满足轻量化要求。随着国防、航天领域对高性能结构件要求越来越高，半固态成形技术已经在这些领域上实现部分量产。同时在汽车、通讯领域上也实现了量产，譬如汽车制动卡钳、悬置支架、基站散热器、滤波器等。[0003]制备半固态浆料是半固态成形技术关键的一步，主要分为在外场作用下破碎枝晶和增加其内部细小晶核数量两种方法。斜板冷却制浆，是使温度在液相线附近的金属液流经温度较低的斜板过程中，利用斜板的激冷作用获得更多细小晶核，细化晶粒，进而获得晶粒细小非枝晶组织。斜板冷却法不需引入外场，操作简便，制浆成本低廉；但制备的半固态浆料效果往往较差，原因是冷斜板激冷作用在金属液流动过程中受到削减，过冷度减少，激发出细小形核能力减弱；同时，斜板上的激冷层往往容易依附在斜板表面，不易脱落，对于激冷进一步激发有一定阻碍作用。因此，设计出一