[实用新型]一种半固态轻合金搅拌设备

说明书

技术领域

本实用新型属于金属材料制备设备领域，特别涉及半固态轻合金的搅拌设备。

背景技术

半固态加工原理是在液态金属凝固过程中施以剧烈搅拌，破碎所生成的树枝晶，而形成近球形初晶晶粒和残余液相共同构成的具有非枝晶组织特征的合金浆料。其最重要的特点就是具有球形的初生相微粒，变形有其自己独有的特性，它既不同于液态金属的流动，也不同于固态合金的高温塑性变形。而在现实应用中，也主要是利用这一特征来使金属成形。传统的机械搅拌法制备半固态金属的搅拌设备结构简单、造价低、操作方便、剪切速度易于控制，但搅拌设备在熔化炉直接搅拌金属液体，容易卷入气体，特别对于易氧化金属，易生成氧化物搅拌带入金属液体中而污染金属熔体，同时搅拌设备难以连续供给金属液，而使得半固态浆料的产量不大，无法满足商业生产的需要。

发明内容

本实用新型目的是设计出一种新型的半固态轻合金搅拌设备。

本实用新型包括熔化炉、搅拌炉、加热装置、搅拌装置。

具体地说，本实用新型是由下述技术方案实现的。

熔化炉[9]位于紧靠搅拌炉[3]的右上方，并通过设在其底部的浇注管[12]连通到搅拌炉[3]中的坩锅[2]中，坩锅[2]的底部设置浇注管[1]，浇注管[12]和浇注管[1]处分别设置柱塞[7]和柱塞[10]，在熔化炉[9]和坩锅[2]中，分别设置电热偶[8]和电热偶[5]；在搅拌炉[3]上设置一升降台[13]，电机[6]安装在升降台[13]上，并与安装有推进式叶轮[11]和桨式叶轮[14]的传动杆连接，推进式叶轮[11]的安装位置位于坩锅[2]中金属液的中部，桨式叶轮[14]的安装位置位于坩锅[2]中金属液的底部；在搅拌炉[3]上还设置有一气体管道[4]。

本实用新型所述的推进式叶轮[11]，可以根据坩锅[2]中金属液安装1至3套。

本实用新型是工作过程是：

熔化炉[9]采用电阻加热，由电热偶[8]测温，再由温度控制系统控制温度。轻合金可连续直接加入熔化炉[9]中，为防止氧化，金属熔液表面覆盖熔剂保护。加热到设定温度，开启柱塞[7]，将金属液通过浇注管[12]浇注到搅拌炉[3]的坩锅[2]中。

搅拌炉[3]采用电阻加热，由电热偶[5]测温，再由温度控制系统控制温度。为防止氧化，将氩气经管道[4]通入进行保护。制备好的半固态浆料通过浇注管[1]浇注到铸模中。

推进式叶轮[11]、桨式叶轮[14]由安装在升降台[13]上的电机[6]带动转动，可实现无级变速，推进式叶轮[11]可根据金属液的量安装1至3套。桨式叶轮[14]可改善搅拌设备底部金属液的搅拌效果。

电热偶[5]、[8]和测温仪实现温度采集、交换，数据通入计算机将进行实时动态显示并保存。再通过计算机程序控制温度控制器，控制熔化炉和搅拌炉的加热和冷却，控温精度可达到1℃。

本实用新型半固态轻合金搅拌设备制备半固态金属时，熔化炉和搅拌炉是分离的，熔化炉金属熔液表面覆盖熔剂保护，金属液加热精炼，静置，然后降温到液相线温度。再将液态金属浇注入到氩气保护搅拌炉中可，避免易氧化金属的氧化，不会带来杂质。同时搅拌设备结构简单、造价低、操作方便、剪切速度易于控制，非常适合铝合金、镁合金等低熔点轻合金。

附图说明

附图为本实用新型搅拌设备示意图，其中1为浇注管，2为坩锅，3为搅拌炉，4为管道，5为电热偶，6为电机，7为柱塞，8为电热偶，9为熔化炉，10为柱塞，11为推进式叶轮，12为浇注管，13为升降台、14为桨式叶轮。

具体实施方案

本发明将通过以下实施例作进一步的说明。

实施例。

熔化炉9位于紧靠搅拌炉3的右上方，并通过设在其底部左端的浇注管12连通到搅拌炉3中的坩锅2中，坩锅2的底部左端设置浇注管1，浇注管12和浇注管1处分别设置柱塞7和柱塞10，在熔化炉9和坩锅2中，分别设置电热偶8和电热偶5；在搅拌炉3上设置一升降台13，电机6安装在升降台13上，并与安装有一个推进式叶轮11和一个桨式叶轮14的传动杆连接，推进式叶轮11的安装位置位于坩锅2中金属液的中部，桨式叶轮14的安装位置位于坩锅2中金属液的底部；在搅拌炉3上还设置有一气体管道4。

熔化炉9采用电阻加热，由电热偶8测温，再由温度控制系统控制温度。轻合金可连续直接加入熔化炉9中，为防止氧化，金属熔液表面覆盖熔剂保护。加热到设定温度，开启柱塞7，将金属液通过浇注管12浇注到搅拌炉3的坩锅2中。