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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102909322A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102909322A(43)申请公布日2013.02.06(21)申请号201210360804.3(22)申请日2012.09.25(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人康永林周冰郜俊震张军(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.B22D1/00(2006.01)B22D17/20(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种连续制备半固态浆料装置(57)摘要一种肋板搅拌锥筒式半固态浆料连续制备装置,属于半固态金属加工技术领域。该装置由1出料口、2加热元件、3冷却元件、4搅拌冷却肋板、5进料口、6轴承、7齿轮、8搅拌轴、9轴承座、10垫片、11通气孔、12保温层、13不锈钢锥筒、14石墨内锥筒、15石墨堵塞等组成。合金熔体在连续制备过程中受到筒壁和肋板的冷却作用使浆料处于过冷的状态,同时又受到搅拌肋板的剪切作用,初生固相直接生长为球形,制备出半固态浆料。通过石墨堵塞控制浆料流出速度,半固态浆料可以与压铸、轧制、模锻等常规设备结合进行流变成型,也可以连续不断的制备半固态铸锭。本发明的优点在于:结构紧凑,拆卸简单,温度控制精度高,连续制备工作稳定可靠,不堵料,无需每天清理,只需每月定期维护即可。CN10293ACN102909322A权利要求书1/1页1.一种肋板搅拌锥筒式半固态浆料连续制备装置,其特征在于:出料口(1)、加热元件(2)、冷却元件(3)、搅拌冷却肋板(4)、进料口(5)、轴承(6)、齿轮(7)、搅拌轴(8)、轴承座(9)、垫片(10)、通气孔(11)、保温层(12)、不锈钢锥筒(13)、锥筒内衬(14)、石墨堵塞(15)组成;其中不锈钢锥筒、锥筒内衬构成了合金熔体搅拌室,搅拌室外缠有加热元件和冷却元件,再外面有保温层,配合温控装置实现搅拌室在连续制备过程中的温度稳定;搅拌室的底部有出料口,顶部有进料口和通气孔;搅拌室中间有搅拌轴,通过轴承固定在轴承座上,搅拌轴下部有数个搅拌冷却肋板,搅拌冷却肋板上部焊有倾斜的圆盘,搅拌轴底部用螺栓固定有石墨堵塞,通过调节堵塞的位置控制堵塞与石墨内衬的缝隙,来实现连续浆料制备过程中浆料的流出速度;搅拌轴由调速电机通过传动齿轮带动;该装置采用冷却和剪切的原理,合金熔体在制备过程中受到筒壁和搅拌冷却肋板的冷却作用,使浆料处于过冷的状态,同时又受到搅拌冷却肋板的剪切作用,初生固相直接生长为球形,得到晶粒细小的半固态浆料。2.根据权利要求1所述的半固态浆料连续制备装置,其特征在于:搅拌室采用锥筒式设计,锥筒内衬材质为与合金熔体亲和力小的石墨或陶瓷材料,锥筒角度范围:α=5~80°。3.根据权利要求1所述的半固态浆料连续制备装置,其特征在于:搅拌杆采用沿轴对称的搅拌冷却肋板,在调速电机的带动下高速旋转对合金熔体进行搅拌;搅拌冷却肋板与搅拌室内壁存在2~10mm的间隙,搅拌冷却肋板材质为钢或陶瓷,搅拌冷却肋板的数量为1~10个。4.根据权利要求1所述的半固态浆料连续制备装置,其特征在于:石墨堵塞与锥筒内衬的可调节间隙范围为0~10mm。2CN102909322A说明书1/3页一种连续制备半固态浆料装置[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种肋板搅拌锥筒式半固态浆料制备装置和方法。属于半固态金属加工技术领域。背景技术[0003]自从20世纪70年代初期,美国麻省理工学院MCFlemings等研究人员创立了金属半固态成形的概念,半固态金属浆料的制备和成形技术作为一种新型的技术引起了世界各国的广泛关注。半固态加工是利用金属从液态向固态转变或从固态向液态转变(即液固共存)过程中所具有的特性进行成形的方法,这一新的成形方法综合了凝固加工和塑性加工的长处,即加工温度比液态低,充型平稳,对模具热冲击小;变形抗力比固态小,从而有利于成形较复杂的零件并减少功耗,提高生产效率。[0004]半固态成形技术主要包括触变成形和流变成形。触变成形工艺是将制备的半固态浆料先铸造成坯料,经二次加热后,再进行成形加工,其工艺的可控性强、过程稳定且易操作,但工艺流程长,能耗大,成本较高。流变成形工艺由制备的半固态浆料进行流变成形加工,具有生产流程短、相对成本低、设备简单等特点,近年来受到国内外普遍重视,发展迅速。不论是触变成形还是流变成形,都包含有半固态制浆及半固态成形两部分,其中,制浆是整个过程的基础和关键,如何稳定、有效地制备出具有圆整、细小、均匀的非枝晶组织的半固态浆料成为半固态加工技术领域的研究热点。[0005]优质半固态浆料的制备是半固态金属加工技术的前提和关