[发明专利]一种锡青铜合金半固态连续触变挤压方法及装置

说明书

本发明公开一种锡青铜合金半固态连续触变挤压方法及装置，属于半固态成形领域。本发明所述方法为：首先将经过流变处理过的锡青铜合金半固态铸锭通过皮带输送到进料口，然后在氩气氛围下通入到石墨圆桶内，在坯料进入石墨圆筒后通过加热外桶将坯料加热到固相线温度以上20‑50℃并保温10‑15分钟，随后锡青铜半固态浆料通过进料口进入搅拌区内，对石墨圆筒内的半固态浆料进行搅拌，促进形成固液相组分均匀的半固态浆料，搅拌后通过石墨圆筒下部的挤压系统将锡青铜合金的半固态浆料挤压到相应的模具中，最后冷却后获得相应的产品。本发明实现半固态浆料加工的连续性，进而实现多种形状工件的连续生产，提高生产效率，整个工艺都在封闭的系统中完成减少了外部熔融金属的处理和传输工序。

技术领域

本发明涉及一种锡青铜合金半固态连续触变挤压方法及装置，属于半固态成形领域。

背景技术

半固态加工技术即在金属凝固过程中通过控制固液温度区间或者进行剧烈搅拌得到一种金属母液中存在一定悬浮固相颗粒的固液混合浆料的加工方法，而固液混合浆料称作为半固态浆料。

铜合金线材一般采用传统铸造方法制备，但是传统铸造方法生产出来的铜合金线材一方面由于液态成形组织不均匀，容易产生缩孔、缩松等缺陷；另一方面，材料利用率低，容易产生很多废料，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锡青铜合金半固态连续触变挤压方法，具体包括以下步骤：

（1）首先将经过流变处理过的锡青铜合金半固态铸锭输送到进料口，然后进入石墨圆桶内；所述石墨圆桶上半部分为保温区，下半部分为搅拌区，保温区和搅拌区之间设有通道；

（2）坯料进入石墨圆筒的保温区后，将坯料加热到固相线温度以上20-50℃并保温10-15分钟，该过程属于二次加热过程，此时锡青铜合金由半固态坯料转变为半固态浆料；

（3）随后锡青铜半固态浆料通过通道进入搅拌区内，搅拌装置对石墨圆筒内的半固态浆料进行搅拌，形成固液相组分均匀的半固态浆料；

（4）搅拌后的浆料进入到挤压系统，挤压系统将锡青铜合金的半固态浆料挤压到相应的模具中，模具和挤压系统外部设置有冷却管，管内通有冷却水。

优选的，本发明步骤（3）中搅拌速率为400-500r/min。

优选的，本发明步骤（4）中通冷却水的流量为100-150 L/min。

本发明的另一目的在于提供一种锡青铜合金半固态连续触变挤压装置，包括进料口1、石墨圆筒2、加热外桶3、冷却管7、模具8、支座9、电动机10、固定轴承11、螺旋输送杆12、挤压系统冷却管13；进料口1设置在石墨圆筒2上端，石墨圆筒2外镶嵌有加热外桶3，石墨圆筒2侧壁上设有底座6，将石墨圆筒2分为两部分，底座6中间设有通道，上部为保温区，下部为搅拌区，搅拌区设有搅拌系统；石墨圆筒2的下端与挤压装置的挤压腔连通，所述挤压装置包括螺旋输送杆12、固定轴承11、支座9、挤压系统冷却管13、电机10、冷却管7、模具8，螺旋输送杆12位于挤压腔的内部，螺旋输送杆12一端穿过挤压腔通过固定轴承11与电机10连接，电机10固定在支座9上；模具8固定在挤压装置的一侧，电机10控制螺旋输送杆12将进入到挤压腔的半固态浆料挤压到模具8中；模具8的外部设置冷却管7，挤压装置的外面设有挤压系统冷却管13。

本发明所述搅拌系统包括轴承4、电动机5、搅拌螺杆14，底座6与桶壁之间设有放置电动机5的封闭区域；电动机5固定在石墨圆筒2的侧壁上，电动机5通过轴承4与搅拌螺杆14连接。

本发明所述进料口1一侧设有传送皮带15。

本发明所述石墨圆筒2高度在1.5m，厚度为50mm。

本发明所述底座6中间的通道尺寸小于坯料的尺寸。