[发明专利]复合变质细化和电磁搅拌制备汽车铝车轮用半固态浆料的方法和装置

摘要

一种复合变质细化和电磁搅拌制备汽车铝车轮用半固态浆料的方法和装置，将过热度为100～120℃合金转入中转包，以高纯氮气和喷吹装置依次加入细化变质剂处理；细化剂为Al-Zr-B-O中间合金，粒度150～200um；变质剂为Al-Sr-RE多元合金，粒度200～250um；静止5～8分钟当温度在液相线以上40～50℃时倒入电磁搅拌坩埚，坩埚放入电磁搅拌器内，通过坩埚外围搅拌器和中心搅拌器进行复合搅拌；其中外围搅拌器频率10～20赫兹、功率12千瓦、速率300～500rmp、时间2～3min；中心搅拌器频率5～15赫兹、功率1～2千瓦、速率300～800rmp、时间2～3min，当熔体温度降至液相线以下10-15℃停止搅拌即可得到近球晶组织半固态铝合金浆料，该方法解决了浆料不均匀与制浆效率低的问题。

主权项

一种复合变质细化和电磁搅拌制备汽车铝车轮用半固态浆料的方法和装置，其特征在于，该方法的过程为：(1)、原材料熔化选用合金锭，采用以天然气为燃料的熔炼炉加热溶化，制备过热合金，过热合金的温度为液相线温度以上100～120℃，在熔炼炉保温室进行喷粉精炼，使其净化、温度均匀，并且化学成分均匀、恒定、偏析小，然后保温静止，等待使用；(2)、对净化后的合金熔体进行复合细化与复合变质处理在合金熔体温度保持在液相线温度以上100～120℃时，顺序加入为细化剂和变质剂进行处理，二者加入时间间隔3～5分钟，细化剂和变质剂采用专用的喷吹装置、以高纯氮气为载体、使用石墨转子喷吹到熔体中，其中氮气压力0.2～0.3Mpa、氮气流量0.8～1.5m2/h、石墨转子转速650～800转/分，石墨转子下端距保温中转包底部100～120mm，喷吹时间视细化量和变质剂量而定，细化、变质处理完毕后，合金熔体静止5～8分钟，将熔体温度调整至液相线以上40～50℃区间并保温；(3)、进行复合电磁搅拌方法制备半固体铝合金浆料将以上处理后的低过热度熔体倒入电磁搅拌坩埚，把坩埚放入电磁搅拌器内，采用复合电磁搅拌方法开始电磁搅拌制备半固态浆料，所谓复合电磁搅拌，即通过外围电磁搅拌器和中心电磁搅拌器进行搅拌；该过程主要技术要求：①、在处理后的低过热度熔体倒入电磁搅拌坩埚前，将电磁搅拌坩埚预热至500～550℃；②、把电磁搅拌坩埚放入电磁搅拌器内之前3～6秒开启外围电磁搅拌器，外围电磁搅拌器搅拌频率10～20赫兹、搅拌功率12千瓦、搅拌速率300～500rmp、搅拌时间为2～3min；③、将外围套有石墨管的中心电磁搅拌器置入熔体的中心部位，石墨管距坩埚底部100～120mm，在置入前3～6秒开启中心电磁搅拌器，中心电磁搅拌器电磁搅拌频率5～15赫兹、搅拌功率1～2千瓦、搅拌速率300～800rmp、搅拌时间为2～3min；④、当搅拌过程中熔体温度降至液相线以下10‑15℃，即停止搅拌，此时即可得到近球晶组织半固态铝合金浆料。