[发明专利]铝合金铸件制备方法

摘要

本发明公开了一种铝合金铸件制备方法，涉及铝合金制备方法技术领域。所述方法首先将纯铝粉末、纯钛粉末及硼氢化钛粉末混合均匀作为细化剂，细化剂混合粉末通过高温预热使得硼氢化钛分解，且经过高温使得细化剂混合粉末中的自蔓延反应形成细小的TiAl3及TiB2颗粒，再经过高温挤压成含有氢气孔的丝状细化剂，然后将丝状细化剂切割为细小块状细化剂，最后通过高压喷射方法将细小块状细化剂喷射进入铝合金熔体中，在熔体凝固后起到细化作用，铝合金熔体中的残余氢元素通过抽真空去除。所述方法工艺简单，制备出的铝合金细化效果好，提高了铝合金铸件的强度。

主权项

1.一种铝合金铸件制备方法，使用铝合金铸件制备装置，其特征在于包括如下步骤：将纯铝粉末、纯钛粉末及硼氢化钛粉末混合均匀后形成细化剂混合粉末（3），并将其放入挤压加热模（6）、模套（2）以及冲头组件之间的空间形成细化剂混合粉末的放置空间内，其上通过所述冲头组件将细化剂混合粉末（3）压实；将铝合金原料放入炉体（19）下侧的熔炼坩埚（15）中，通过基座（12）将其密封至炉体（19）内部，利用所述坩埚（15）外侧的熔体加热器（13）对铝合金原料进行加热形成铝合金熔体（14）；启动位于冲头组件内的电脉冲器（23），通过电脉冲器（23）下侧的引燃电极（22）将高温压块（21）给细化剂混合粉末（3）加热，接近高温压块（21）的细化剂混合粉末（3）中的硼氢化钛受热首先分解为纳米及微米尺度的Ti粉末、B粉末及气态氢气，在细化剂混合粉末放置空间内的Ti与B反应形成TiB₂颗粒，在细化剂混合粉末放置空间内的Ti与Al反应形成TiAl₃颗粒，随着自蔓延反应的放热，硼氢化钛不断分解，自蔓延反应不断进行；然后缓慢向下挤压冲头（1），使得含有细小的TiAl₃及TiB₂颗粒的中间合金缓慢通过挤压加热模下侧的挤压丝排出管进入二次粉化模（11）的二次粉化腔（10）内；一部分分解形成的氢气同样通过挤压丝排出管（6‑1）进入炉体（18）内部，最终通过排气孔排出炉体（19）；一部分氢气在中间合金中形成气孔存在；自蔓延反应被引燃后启动挤压加热模（6）内的粉末加热器（18）给中间合金预热；随着冲头（1）向下压细化剂混合粉末（3）使得新形成的中间合金通过挤压丝排出管（6‑1）挤压进入二次粉化腔（10）中，并形成丝状，二次粉化腔（10）中的二次粉化轮（9）在粉化轮驱动装置（8）的作用下将丝状中间合金切断为细化剂颗粒（16）；通过一端位于二次粉化腔（10）内，另一端位于所述炉体外的高压气管（7）向二次粉化腔（10）中注入高压惰性气体，细化剂颗粒（16）通过细化剂喷嘴（11‑1）射入铝合金熔体（14）中，由于细小的细化剂颗粒（16）内部含有高压情况下形成的氢气孔，这些氢气孔随着细化剂颗粒（16）消熔发生微小爆炸，将TiAl₃及TiB₂颗粒均匀弥散在铝合金熔体（14）中；待细化剂颗粒射入的量达到铝合金熔体（14）所需量时，停止冲头（1）的运动，同时停止粉末加热器（18）的加热；对炉体（19）抽真空后充入惰性气体或者空气至1个大气压，然后打开基座（12）将熔炼坩埚（15）取出，进行铸件的浇铸成型。