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(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CN113547114A(43)申请公布日2021.10.26(21)申请号202110875743.3C22C32/00(2006.01)(22)申请日2021.07.30C22F1/043(2006.01)F27D27/00(2010.01)(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号申请人北京航空航天大学宁波创新研究院(72)发明人贾丽娜亓岩刘晏宇叶承统靳祖衡张虎(51)Int.Cl.B22D47/00(2006.01)B22C9/00(2006.01)B22D1/00(2006.01)B22D27/04(2006.01)B22D35/04(2006.01)B22D35/06(2006.01)C22C1/10(2006.01)C22C21/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置及方法(57)摘要本发明涉及一种制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置及方法,该种制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,包括浇铸口,与浇铸口可更换地安设有浇铸头,浇铸头包括安装段、碎裂段;炉体内设有用于打碎碎裂段的冲击装置;炉体的底部设有可移动平台,可移动平台上设有模具以及废渣槽;利用可移动平台,废渣槽用于盛接打碎的碎裂段以及含有熔渣的后部分熔体,模具用于盛接从浇铸头流出的前部分均匀熔体;可移动平台与模具底部对应的位置上设有冷却系统。对应的底部浇铸方法包括预处理、熔化、增强相颗粒的加入、复合材料熔体的颗粒均匀化、底部浇铸、后续热处理。上述装置和方法的配合提高复合材料铸造性能、提高生产效率。CN113547114ACN113547114A权利要求书1/2页1.一种制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,包括炉体(1),所述炉体(1)内设置有熔炼容器(2),所述熔炼容器(2)的底部为具有熔体流道的浇铸口(21);与所述熔炼容器(2)配合设有二次加料装置(3)、加热控温装置、搅拌装置(4),其特征在于:与所述浇铸口(21)可更换地安设有浇铸头(8),所述浇铸头(8)包括用于与所述熔体流道配合的安装段(81)、以及易碎的碎裂段(82);所述炉体(1)内设有用于打碎所述碎裂段(82)的冲击装置(9);所述炉体(1)的底部设有可移动平台(10),所述可移动平台(10)上设有模具(101)以及废渣槽(102);所述可移动平台(10)位于第一位置时,所述废渣槽(102)用于盛接打碎的所述碎裂段(82),所述模具(101)用于盛接从所述浇铸头(8)流出的前部分均匀熔体,所述可移动平台(10)位于第二位置时,所述废渣槽(102)用于盛接含有熔渣的后部分熔体;所述可移动平台(10)与所述模具(101)底部对应的位置上设有冷却系统。2.根据权利要求1所述的制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,其特征在于:所述浇铸头(8)的所述安装段(81)为外螺纹段,从而与所述熔体流道对应的内螺纹配合连接。3.根据权利要求2所述的制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,其特征在于:所述浇铸头(8)的浇铸口(21)径与所述熔炼容器(2)的直径比为1:5~1:15。4.根据权利要求2所述的制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,其特征在于:所述浇铸头(8)为采用石墨制成,且所述安装段(81)的壁厚大于所述碎裂段(82)的壁厚。5.根据权利要求1所述的制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,其特征在于:所述冲击装置(9)包括冲击头(91)、以及与所述冲击头(91)连接的气缸(92)。6.根据权利要求1至5任一项所述的制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸装置,其特征在于:所述搅拌装置(4)包括位于所述熔炼容器(2)中部的搅拌杆(41),用于驱动所述搅拌杆(41)的驱动电机,所述搅拌杆(41)上设有多层桨叶层,其中包括螺旋式桨叶层(42),以及棱柱型桨叶层(43),所述棱柱型桨叶层(43)包括沿所述搅拌杆(41)的周向排布的多个棱柱型叶片(431),且所述棱柱型叶片(431)的横截面多边形至少有一个内角的范围是30‑60°。7.一种制备颗粒增强铝基复合材料的底部浇铸方法,其特征在于包括以下步骤:(1)增强相颗粒的预处理后放入二次加料装置(3)预热;(2)铝基合金的配制和熔炼:根据所需的铝合金配比配料放入熔炼容器(2),抽真空后通入保护气,开启加热控温装置,使得配料完全熔化;(3)增强相颗粒的加入:打开搅拌装置(4),当温度达到液相线下5‑50℃半固态区间,使用二次加料装置(3)加入增强相颗粒;(4)复合材料熔体的颗粒均匀化:增强相颗粒添加完毕后,温度控制在液相线下0‑40℃区间,搅拌至均匀;(5)底部浇铸:加热至浇铸温度,底