[实用新型]一种制备半固态浆料的装置

说明书

本实用新型公开了一种制备半固态浆料的装置，包括斜槽支架、斜槽、冷却部件、引流板和坩埚，其中，所述斜槽倾斜设置，从而导致斜槽的一端高于另一端，所述高的一端为入口端，所述低的一端为出口端；所述斜槽支架与所述斜槽底面相连接，所述冷却部件设置在所述斜槽内；本实用新型利用合金熔液与内冷块、斜槽之间存在的大过冷度，从而增大合金熔液内部的形核率；以内冷块和斜槽为基底，合金熔液依附在其表面形成细小晶粒，在后续合金熔液冲刷作用下，已经在基底表面形成的细小激冷层晶粒融入合金熔液中，细小晶粒在合金熔液中或部分重熔、或作为基底晶核而达到增加晶核数量的目的。

技术领域

本实用新型涉及半固态成形技术领域，具体涉及一种制备半固态浆料的装置。

背景技术

半固态成形技术，是指利用非枝晶半固态金属(Semi-Solid Metal)，以流变成形或触变成形的方式获得细小均匀分布的类球形晶粒的半固态组织制件。该技术对于成形高性能结构件、复杂薄壁结构件具有突破性应用意义。制备半固态浆料是半固态成形技术关键的一步，主要分为两种制备方法，一种是在外场作用下破碎枝晶，第二种是增加其内部细小晶核数量，这两种制备方法的根本目的是获得非枝晶状组织。而一般使用的内冷式搅拌制浆法，是指在合金熔液冷却结晶过程中，加入由该合金熔液浇注成的内冷块并加以旋转搅拌，利用内冷块与合金熔液之间过冷度大，进而促进合金熔液形核，抑制枝晶生长；细小晶粒依附作为异质形核基底的内冷块形成，并在高速旋转离心作用下脱落融入合金熔液中；另外，内冷块熔化，为合金熔液提供一定数量的晶核基底或以固相形式存在，获得非枝晶半固态浆料。该技术方法制浆成本低廉，工艺流程短，制浆时间短，制浆设备简单。但是，内冷式搅拌制浆法制备半固态浆料过程中，内冷块在高温环境下和旋转搅拌过程中快速溶解，导致促进形核能力降低，内部溶质对流能力下降，浓度场分布趋于“偏析”状态。因此，解决内冷式制浆过程中持续促进形核能力、合金熔体内部浓度场均匀分布等问题具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种使合金熔液增加晶核数目从而达到细化晶粒，获得非枝晶半固态组织的制备半固态浆料的装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种制备半固态浆料的装置，包括斜槽支架、斜槽、冷却部件、引流板和坩埚，其中，所述斜槽倾斜设置，从而导致斜槽的一端高于另一端，所述高的一端为入口端，所述低的一端为出口端；所述斜槽支架与所述斜槽底面相连接，所述冷却部件设置在所述斜槽内，所述冷却部件设有多个，所述多个冷却部件在斜槽内从入口端到出口端均匀排列，所述引流板设置在斜槽的出口端处，所述坩埚设置在所述引流板的下方，且所述引流板伸入所述坩埚内；

所述冷却部件包括内冷块、内冷块固定架和斜引流板，其中，所述斜引流板设有两个，所述两个斜引流板分别设置在所述斜槽内的两侧壁上；所述内冷块固定架设有凸起，所述内冷块固定架设置在所述斜槽内，所述内冷块固定架设有三个，其中一个设置在所述两个斜引流板的下方且位于两个斜引流板之间的中线上，另外两个并排设置在所述两个斜引流板的上方；所述内冷块顶部设有凸起，底部设有凹槽，所述内冷块的凹槽与所述内冷块固定架的凸起相配合固定。

优选地，所述内冷块的形状为两个菱形形状拼合而成，则内冷块的底部凹槽呈三角形形状，相应地所述内冷块固定架的凸起也呈三角形形状。

优选地，所述斜槽与水平面呈15°倾斜夹角。

优选地，所述斜槽支架与所述斜槽焊接固定；所述内冷块固定架与所述斜槽焊接固定；所述斜引流板与所述斜槽焊接固定；所述引流板与所述斜槽焊接固定。

本实用新型的工作原理：