[发明专利]一种半固态浆料制备和压铸一体化的流变压铸方法

说明书

本发明公开了一种半固态浆料制备和压铸一体化的流变压铸方法，包括如下步骤：(1)保温：将铸造铝合金(或者压铸铝合金)熔化精炼后，过热度调整到5～25℃，保温0.5h以上；(2)浇注：将液态铝合金浇入压铸机的压室，浇注高度H_浇控制在压室长度L_压的1～2.5倍；(3)停留：浇注完毕后停留时间为kM_铝(s)，形成半固态浆料；(4)充填：向模具型腔内充填半固态浆料；(5)增压：当模具型腔的充填程度达到75～90％时，开始增压。本发明提供的流变压铸方法，使得制浆和压铸无缝衔接，完成半固态浆料制备和压铸一体化，且其工艺流程短，经济适用，铸件中的氧化皮和其它氧化夹杂物大为减少，微观组织比较致密。

技术领域

本发明涉及轻合金压铸领域，尤其涉及一种半固态浆料制备和压铸一体化的流变压铸方法。

背景技术

半固态铝合金铸件以其优良的物理性能和力学性能而著称，日益受到各界的青睐。但是，由于半固态铝合金铸件的生产成本较高，特别是半固态铝合金浆料的制备环节，在线制备高质量的半固态铝合金浆料目前还存在许多困难，一方面，半固态浆料专用制备设备投资成本高，另一方面，浆料输送和压铸成形在产业化应用时还存在许多技术问题。由于上述诸多原因，目前，半固态铝合金铸件在压铸领域的竞争优势不太明显。

目前，在半固态铝合金流变压铸成形方法上，一般是将半固态浆料制备设备和压铸成形设备分开的，两者之间通过专用的浆料输送设备进行工艺衔接，从而实现半固态铝合金的流变压铸。因此，这种流变压铸成形方法，制浆和压铸是两个独立的工艺过程，衔接两者之间浆料输送也是一个独立的工艺过程。这种流变压铸成形方法固然有很多优点：在浆料的制备环节，浆料的温度场比较均匀、温度能够得到有效控制、初生相的形状因子和尺寸比较理想等等。但是，也存在一些缺点和不足：(1)半固态制浆设备投资成本较高；(2)浆料制备过程中容易产生氧化物和二次夹杂，而且不易去除干净；(3)半固态浆料的粘度较大，容易粘附在输送浆料的容器壁上，倾倒或者使用其它技术手段使浆料进入压铸设备时，将会导致浆料计量的准确性，也影响浆料输送容器的连续生产使用。

由此可见，现有半固态铝合金流变压铸方法，虽有优点，但也有不足。因此，研发能够将制浆和压铸融为一体、不需要复杂的半固态浆料制备设备、而且经济适用的流变压铸技术是产业化追求的方向。

发明内容

为了节约设备投资费用，缩短生产工艺流程，提高半固态铝合金铸件的生产效率，最终提高铸件的性价比，本发明提供了一种更加经济适用的半固态浆料制备和压铸一体化的流变压铸方法。

本发明的半固态浆料制备和压铸一体化的流变压铸方法，其主要技术方案是将液态铝合金直接浇入压铸设备，通过创造性的工艺设计，并利用压铸设备的一些自身条件，使制浆和压铸无缝衔接，实现半固态浆料制备和压铸一体化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种半固态浆料制备和压铸一体化的流变压铸方法，具体包括如下步骤：

(1)保温：将铸造铝合金(或者压铸铝合金)熔化精炼后存储在保温炉，将该融化精炼后的液态铝合金的过热度调整到5～25℃，同时盖上炉盖进行保温0.5h以上；

(2)浇注：将步骤(1)中精炼后的液态铝合金用专用浇勺定量匀速浇入压铸机的压室，浇注速度控制在0.1～0.2(Kg/s)，浇注高度H_浇(压室入口至浇勺上口边缘的垂直距离)控制在压室长度L_压的1～2.5倍；

(3)停留：浇注完毕后停留时间为kM_铝(s)，形成半固态浆料；其中，k为浇注系数，取值范围为4～8，M_铝为铝液质量，单位为Kg；

(4)充填：向模具型腔内充填步骤(3)的半固态浆料，采用慢速充填，冲头速度控制在0.08～0.15m/s，不选择快速充填；