一種半固態(tài)漿料制漿頭制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種半固態(tài)漿料制漿頭，包括用于插入待制備漿料中的制漿棒、設(shè)于制漿棒頂部的聯(lián)接座，聯(lián)接座與制漿棒之間形成封閉內(nèi)腔，制漿棒的至少下部棒體上密布地設(shè)置有具有透氣功能的微孔，聯(lián)接座上或制漿棒的上部還開設(shè)有與封閉內(nèi)腔相連通的介質(zhì)入口。制漿工作時，通過向封閉內(nèi)腔中持續(xù)通入惰性氣體，使得惰性氣體經(jīng)制漿棒上密布的微孔滲入漿料溶液中而與漿料溶液之間發(fā)生激烈碰撞反應(yīng)與熱交換，從而可達(dá)到出渣、除氣、細(xì)化材料內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)及換熱的效果，使得漿料內(nèi)部的溫度均勻及內(nèi)部晶體組織更均勻，所制備的漿料經(jīng)壓鑄后獲得的產(chǎn)品金相組織更均勻，同時還可顯著地縮短制漿時間，尤其適用于鋁合金、鎂合金、鋁—鎂合金溶液半固態(tài)制漿。

Semi-solid slurry pulping head

The invention discloses a semi-solid slurry pulping head, includes a connecting seat to be inserted in the slurry preparation, pulping in pulp at the top of the stick rod, closed cavity formed between the connecting seat and pulping rod, rod at least lower pulp on the rod body is provided with microporous breathable function, medium entrance connecting seat on the upper part of the rod or pulp also opened and closed is communicated with the inner cavity of the. The pulping work, through to the closed cavity continuously into the inert gas, the inert gas into the solution with pulp slurry by microporous on a stick and with the paste solution collision reaction and heat exchange, so as to achieve the slag and gas removal, the internal crystal refinement of materials structure and the effect of heat transfer, the slurry internal temperature uniformity and internal microstructure more uniform microstructure of products prepared by slurry obtained by casting after more evenly, and can significantly shorten the pulping time, especially suitable for Aluminum Alloy, magnesium alloy, aluminum - magnesium alloy semi-solid pulping solution.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種半固態(tài)漿料制漿頭
本專利技術(shù)涉及一種半固態(tài)漿料制漿頭。
技術(shù)介紹
半固態(tài)金屬成形技術(shù)是一種介于固態(tài)成形與液態(tài)成形之間的金屬成形技術(shù)，其具有液態(tài)成形流動應(yīng)力低，成形速度快，可成形復(fù)雜形狀零部件的優(yōu)點，目前受到學(xué)術(shù)界、制造業(yè)等領(lǐng)域廣泛的關(guān)注和研究。而半固態(tài)金屬成形技術(shù)中，最關(guān)鍵的技術(shù)就在于如何制備性能優(yōu)異的半固態(tài)漿料。目前，半固態(tài)漿料在制備的過程中普遍采用方法是，先采用機械攪拌棒進(jìn)行攪拌，然后再對攪拌棒進(jìn)行冷卻或者加入相同材料的固態(tài)材料。這樣的制漿方式存在攪拌棒磨損快、成本高、攪拌時間長、冷卻時間長等缺點，影響生產(chǎn)節(jié)拍與效率，處理后的金屬液存在溫度不均和晶體結(jié)構(gòu)不均勻等缺陷，嚴(yán)重影響生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種新型制漿方式的半固態(tài)漿料制漿頭。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種半固態(tài)漿料制漿頭，所述制漿頭包括用于插入待制備漿料中的制漿棒、設(shè)于所述制漿棒頂部的聯(lián)接座，所述聯(lián)接座與所述制漿棒之間形成封閉內(nèi)腔，所述制漿棒的至少下部棒體上密布地設(shè)置有具有透氣功能的微孔，所述聯(lián)接座上或所述制漿棒的上部還開設(shè)有與所述封閉內(nèi)腔相連通的介質(zhì)入口。優(yōu)選地，所述制漿棒包括與所述聯(lián)接座相連接的連接桿部、位于所述連接桿部下方的制漿桿部，所述制漿桿部上密布地設(shè)置有所述的微孔。進(jìn)一步地，所述制漿桿部由陶瓷、石墨、氮化硅、碳化硅材料或不銹鋼材料制成。優(yōu)選地，所述制漿棒的下部還固定地設(shè)置有攪拌葉輪。優(yōu)選地，所述制漿頭還包括固設(shè)于所述封閉內(nèi)腔中的導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的上部與所述介質(zhì)入口相接且所述導(dǎo)流管向下伸入所述封閉內(nèi)腔的下部。進(jìn)一步地，所述介質(zhì)入口開設(shè)在所述聯(lián)接座上，所述導(dǎo)流管的上部固定連接在所述聯(lián)接座上并與所述介質(zhì)入口相接。優(yōu)選地，所述介質(zhì)入口處設(shè)有用于選擇通入介質(zhì)的控制閥，所述制漿棒的上部或所述聯(lián)接座上還開設(shè)有與所述封閉內(nèi)腔相連通的介質(zhì)出口。優(yōu)選地，所述制漿棒的上部與所述聯(lián)接座相對固定地設(shè)置，或者所述制漿棒可繞自身軸心線旋轉(zhuǎn)地連接在所述聯(lián)接座上。優(yōu)選地，所述制漿頭還包括冷卻環(huán)，所述冷卻環(huán)固定地套設(shè)在所述聯(lián)接座的外側(cè)或所述制漿棒的上部外側(cè)，所述冷卻環(huán)上開設(shè)有用于對所述制漿棒的外側(cè)周壁進(jìn)行吹氣冷卻的環(huán)狀吹氣孔。進(jìn)一步地，所述冷卻環(huán)套設(shè)在所述制漿棒的上部外側(cè)并固定地位于所述聯(lián)接座的下方，所述環(huán)狀吹氣孔的出風(fēng)口朝向所述制漿棒的外側(cè)周壁。由于上述技術(shù)方案的運用，本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：采用本專利技術(shù)的半固態(tài)漿料制漿頭進(jìn)行制漿工作時，通過向制漿頭的封閉內(nèi)腔中持續(xù)通入如氮氣的惰性氣體，使得惰性氣體經(jīng)制漿棒上密布的微孔滲入漿料溶液中而與漿料溶液之間發(fā)生激烈碰撞反應(yīng)并迅速帶走熱量，對金屬溶液進(jìn)行急冷，從而達(dá)到出渣、除氣、細(xì)化和改變材料內(nèi)部的晶體組織以及換熱的效果，使得漿料內(nèi)部的溫度均勻及內(nèi)部晶體組織更均勻，所制備的漿料經(jīng)壓鑄后獲得的產(chǎn)品金相組織更均勻，同時還可顯著地縮短制漿時間，尤其適用于鋁合金、鎂合金、鋁—鎂合金溶液半固態(tài)制漿。附圖說明附圖1為本實施例的制漿頭的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1的制漿頭上攪拌葉輪的俯視圖；附圖3為附圖1的制漿頭在冷卻環(huán)通入冷卻介質(zhì)后的示意圖；附圖4為本實施例的制漿機的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為制漿頭未制漿工作前鋁合金溶液的金相圖；附圖6為采用本實施例的制漿頭進(jìn)行制漿后鋁合金溶液的金相圖；其中：10、制漿頭；1、聯(lián)接座；11、介質(zhì)入口；12、介質(zhì)出口；2、制漿棒；21、連接桿部；22、制漿桿部；22a、葉輪安裝部；3、導(dǎo)流管；4、攪拌葉輪；41、葉片；5、冷卻環(huán)；51、環(huán)狀吹氣孔；52、吹氣介質(zhì)入口；6、溫度傳感器；20、機座；201、底座；202、立柱；203、橫梁、204、支座；205、調(diào)節(jié)座；206、第一手輪；207、第二手輪；30、支架；40、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件）；50、氣控系統(tǒng)；60、盛湯容器。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體的實施例來對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。參見圖1、圖3所示的半固態(tài)漿料制漿用制漿頭10，包括用于插入待制備漿料中的制漿棒2、設(shè)于制漿棒2頂部的聯(lián)接座1，聯(lián)接座1與制漿棒2之間形成封閉內(nèi)腔。具體地，制漿棒2具有開口朝上的中空內(nèi)腔，聯(lián)接座1設(shè)于制漿棒2的頂部并封閉其開口而使得聯(lián)接座1與制漿棒2之間形成封閉內(nèi)腔。制漿棒2的至少下部棒體上密布地設(shè)置有具有透氣功能的微孔，該微孔的孔徑為0.5μm—25μm之間，孔隙率在45%-55%，這樣可使得通入上述封閉內(nèi)腔中具有一定壓力的惰性氣體能夠經(jīng)該微孔溢出，這樣，當(dāng)制漿頭10插設(shè)在待制備漿料中進(jìn)行制漿工作時，向上述封閉內(nèi)腔中通入惰性氣體時，該惰性氣體可通過制漿棒2上的微孔均勻地滲入漿料溶液中而與之發(fā)生激烈的碰撞反應(yīng)并迅速帶走熱量，對金屬溶液進(jìn)行急冷，從而達(dá)到出渣、除氣、細(xì)化和改變材料內(nèi)部的晶體組織以及換熱的效果。參見圖1、圖3所示，本實施例中，制漿棒2包括與聯(lián)接座1相連接的連接桿部21、位于連接桿部21下方的制漿桿部22，制漿桿部22上密布地設(shè)置有上述的微孔結(jié)構(gòu)。具體地，該制漿桿部22可采用陶瓷、石墨、氮化硅或碳化硅、不銹鋼等材料制成，采用上述材料制作制漿桿部22時，分子間的間隙便形成了密布的毛細(xì)微孔結(jié)構(gòu)而使得制漿桿部22具有透氣功能。連接桿部21此處采用不透氣的材料制成，這樣可在制漿過程中減少通入的惰性氣體的損失。當(dāng)然，在某些設(shè)置方式中，也可以將整個制漿棒2制成整體均具有毛細(xì)微孔結(jié)構(gòu)的棒體。參見圖1、圖3所示，聯(lián)接座1上或者制漿棒2的上部還開設(shè)有與上述封閉內(nèi)腔相連通的介質(zhì)入口11與介質(zhì)出口12，此處，介質(zhì)入口11與介質(zhì)出口12均開設(shè)在聯(lián)接座1上。介質(zhì)入口11處通過電磁控制閥連接有惰性氣體源與冷卻介質(zhì)源，通過電磁控制閥的工作狀態(tài)切換而可選擇地向制漿頭10的封閉內(nèi)腔中通入惰性氣體或者冷卻介質(zhì)；介質(zhì)出口12可打開或關(guān)閉。該制漿頭10在制漿工作時，介質(zhì)出口12關(guān)閉而介質(zhì)出口11與惰性氣體源相連通以持續(xù)地向封閉內(nèi)腔中供入惰性氣體；當(dāng)制漿頭10制漿結(jié)束后，介質(zhì)出口12開啟而介質(zhì)入口11與冷卻介質(zhì)源相連通以向封閉內(nèi)腔中供入冷卻介質(zhì)，以快速地對封閉內(nèi)腔進(jìn)行換熱，使得制漿頭10快速冷卻，該冷卻介質(zhì)源優(yōu)選地采用壓縮空氣。參見圖1、圖3所示，該制漿頭10還包括固設(shè)于封閉內(nèi)腔中的導(dǎo)流管3，該導(dǎo)流管3的上部固定連接在聯(lián)接座1上并與介質(zhì)入口11相連接，該導(dǎo)流管3向下伸入封閉內(nèi)腔的下部，這樣，當(dāng)向介質(zhì)入口11通入惰性氣體或其他介質(zhì)時，通入的介質(zhì)可經(jīng)導(dǎo)流管3流入制漿棒2的下部從而使得通入的介質(zhì)快速地在封閉內(nèi)腔中均勻分布。該制漿頭10在插入待制備漿料中進(jìn)行制漿操作時可同時進(jìn)行攪拌操作，從而使得待制備漿料溶液內(nèi)部的溫度及晶體組織分布更均勻。參見圖1、圖3所示，該制漿頭10還包括固定地設(shè)置在制漿棒2下部的攪拌葉輪4，該攪拌葉輪4的外側(cè)周部上均勻間隔地設(shè)有多個葉片41，如圖2所示。制漿棒2的制漿桿部22的下部還設(shè)有環(huán)狀的葉輪安裝部22a以用于安裝該攪拌葉輪4。該制漿頭10還包括冷卻環(huán)5，該冷卻環(huán)5固定地套設(shè)在聯(lián)接座1的外側(cè)或制漿棒2的上部外側(cè)，冷卻環(huán)5上開設(shè)有用于對制漿棒2的外側(cè)周壁進(jìn)行吹氣冷卻的環(huán)狀吹氣孔51、與環(huán)狀吹氣孔51相連通的吹氣介質(zhì)入口52，在本實施例中，參見圖1、圖3所示，該冷卻環(huán)5套設(shè)在制漿棒2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種半固態(tài)漿料制漿頭，其特征在于：所述制漿頭包括用于插入待制備漿料中的制漿棒、設(shè)于所述制漿棒頂部的聯(lián)接座，所述聯(lián)接座與所述制漿棒之間形成封閉內(nèi)腔，所述制漿棒的至少下部棒體上密布地設(shè)置有具有透氣功能的微孔，所述聯(lián)接座上或所述制漿棒的上部還開設(shè)有與所述封閉內(nèi)腔相連通的介質(zhì)入口。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種半固態(tài)漿料制漿頭，其特征在于：所述制漿頭包括用于插入待制備漿料中的制漿棒、設(shè)于所述制漿棒頂部的聯(lián)接座，所述聯(lián)接座與所述制漿棒之間形成封閉內(nèi)腔，所述制漿棒的至少下部棒體上密布地設(shè)置有具有透氣功能的微孔，所述聯(lián)接座上或所述制漿棒的上部還開設(shè)有與所述封閉內(nèi)腔相連通的介質(zhì)入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半固態(tài)漿料制漿頭，其特征在于：所述制漿棒包括與所述聯(lián)接座相連接的連接桿部、位于所述連接桿部下方的制漿桿部，所述制漿桿部上密布地設(shè)置有所述的微孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半固態(tài)漿料制漿頭，其特征在于：所述制漿桿部由陶瓷、石墨、氮化硅、碳化硅材料或不銹鋼材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半固態(tài)漿料制漿頭，其特征在于：所述制漿棒的下部還固定地設(shè)置有攪拌葉輪。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半固態(tài)漿料制漿頭，其特征在于：所述制漿頭還包括固設(shè)于所述封閉內(nèi)腔中的導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的上部與所述介質(zhì)入口相接且所述導(dǎo)流管向下伸入所述封閉內(nèi)腔的下部。6.根據(jù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王萬里，
申請(專利權(quán))人：蘇州金澄精密鑄造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32