一种铝合金大规格扁锭及其制备方法和制备装置.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CN113714512A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111050939.5B33Y30/00(2015.01)(22)申请日2021.09.08(71)申请人上海交通大学地址200030上海市徐汇区华山路1954号申请人昆山晶微新材料研究院有限公司(72)发明人姜海涛张佼邢辉(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人黄燕(51)Int.Cl.B22F10/22(2021.01)B22F12/20(2021.01)B22F12/53(2021.01)B22F10/32(2021.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种铝合金大规格扁锭及其制备方法和制备装置(57)摘要本发明公开了一种铝合金大规格扁锭及其制备方法和制备装置，涉及铝合金材料的制备技术领域。该制备方法包括将容纳有合金熔体的多个分区冲击室按照扫描路径同步移动进行分区扫描；利用设置于分区冲击室上的喷嘴将合金熔体逐层打印至运动冷却平台上；每打印一层运动冷却平台向下移动直至完成打印。本申请通过熔体冲击法分区打印实现大规格铸锭的制备，分区冲击室能够移动进行分区扫描，避免熔炼炉中大量的合金熔体进行移动而造成熔体明显晃动，移动困难等问题，本发明制备的大规格铝合金铸锭具有成分均匀、晶粒细小，无氧化皮夹杂、气孔、疏松及界面分层等冶金缺陷，铸锭成形精度高，无需加工可直接用于后续轧制处理。CN113714512ACN113714512A权利要求书1/1页1.一种铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，其包括：将容纳有合金熔体的多个分区冲击室按照扫描路径同步移动进行分区扫描；利用设置于所述分区冲击室上的喷嘴将所述合金熔体逐层打印至运动冷却平台上；每打印一层所述运动冷却平台向下移动直至完成打印。2.根据权利要求1所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，所述运动冷却平台包括冷却模具以及用于带动所述冷却模具上下运动的运动平台，所述冷却模具被分为4‑6个冷却区间，每个所述冷却区间上均设置有进水口和出水口，所述出水口的出水温度为35‑40℃。3.根据权利要求2所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，任意两个相邻的所述冷却区间的交界处设置有振动装置，所述振动装置在打印过程中开启。4.根据权利要求1所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，每个所述分区冲击室上分布有10‑20个所述喷嘴；优选地，所述喷嘴的直径为2‑4mm；优选地，任意两个相邻的所述喷嘴之间的间距为10‑20mm。5.根据权利要求1所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，所述喷嘴与所述运动冷却平台的距离为3‑5cm。6.根据权利要求1所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，所述分区冲击室为4‑6个，且每个所述分区冲击室的面积相等，所述分区冲击室为长方体结构，所述分区冲击室的高度为0.5‑1.0m。7.根据权利要求1所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，所述分区扫描包括多个所述分区冲击室在水平面上进行前后运动和左右运动。8.根据权利要求1所述的铝合金大规格扁锭的制备方法，其特征在于，所述打印在真空压力为0.3‑0.6MPa的条件下进行。9.一种铝合金大规格扁锭的制备装置，其特征在于，其包括分区冲击室、运动冷却平台和扫描驱动机构，所述分区冲击室为多个且设置于所述运动冷却平台的上方，每个所述分区冲击室均设置有多个喷嘴，所述喷嘴的开口对应于所述运动冷却平台，所述扫描驱动机构用于带动多个所述分区冲击室按照扫描路径同步移动；优选地，所述铝合金大规格扁锭的制备装置还包括熔炼炉，多个所述分区冲击室的顶部均与所述熔炼炉连通；优选地，所述运动冷却平台包括冷却模具以及用于带动所述冷却模具上下运动的运动平台，所述冷却模具被分为4‑6个冷却区间，每个所述冷却区间上均设置有进水口和出水口；优选地，任意两个相邻的所述冷却区间的交界处设置有振动装置。10.一种铝合金大规格扁锭，其特征在于，其是采用如权利要求1‑8任一项所述的铝合金大规格扁锭的制备方法制备而成。2CN113714512A说明书1/6页一种铝合金大规格扁锭及其制备方法和制备装置技术领域[0001]本发明涉及铝合金材料的制备技术领域，具体而言，涉及一种铝合金大规格扁锭及其制备方法和制备装置。背景技术[0002]铝合金铸锭的制备方法主要有半连续铸造法、喷射成形法及3D打印方法等。但是传统的半连续铸造法因受到结晶器规格的限制，只能生产指定厚度和宽度的铝锭，且生产的大规格铝锭存在心部和边部成分不均匀，组织偏析严重的问题。喷射成形的方法可以制备一定形状的铝合金锭，但该方法无法做到大规格的铝合金