半固态铝棒制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铝棒铸造装置，特别是半固态铝棒的制造装置，属于金属铸造加工技术领域。
【背景技术】
[0002]金属半固态成形技术自20世纪70年代诞生以来，以其产品组织致密、性能好、近净成形、部分非热处理合金可以热处理等优势，得到广泛重视和快速发展。20世纪90年代中期，半固态成形技术已经在美国、加拿大等国获得产业化应用，而我国目前仍然没有大规模应用。目前，国内制造铝棒采用铝液直接铸造法，该方法制造的铝棒晶粒为非球晶，组织不致密，工艺控制不好易出现热裂纹等；使用非球晶铝棒在后序挤压或锻压生产过程中，存在形变阻力大，能耗高，形变不均匀等问题。另外，国内半固态金属制备装置和方法特别是铝合金半固态金属制备装置和方法存在制备流程长，装置复杂、控制精度要求高、能耗高等不足，半固态技术的优势没有得到充分发挥，无法在企业进行产业化生产。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所解决的问题在于:提供一种新型半固态铝棒的制造装置。
[0004]本实用新型所采用的技术手段在于:一种半固态铝棒制造装置，该制造装置包括从上到下设置的流槽、钩形设备和铸造机；其中，该钩形设备内部设有供铝合金液通过的内部通道，该内部通道包含竖直设置的直流通道，该直流通道下方连接向斜上方延伸的钩形通道，该钩形通道下方连接向斜下方延伸的斜流通道，该斜流通道底部设置铸造机。
[0005]该直流通道上方设有浇口区，该浇口区的宽度大于直流通道的宽度，该流槽与浇口区相对设置。
[0006]该流槽下方与钩形设备上方之间的距离为10cm_50cm。
[0007]钩形设备下方与铸造机上方之间的距离为15cm-50cm。
[0008]该钩形设备由左铜板和右铜板拼接而成，该两块铜板之间通过固定螺栓固定，并形成内部通道。
[0009]本实用新型所能达到的有益效果为:采用新型的钩形设备制造出了半固态铝棒，改变了传统铝棒内的晶粒形态，使铝棒组织致密、避免出现热裂纹；球状晶粒能够降低变形抗力和各向异性的程度，提高挤压或锻压工序产品质量。
[0010]与现有半固态金属浆料制备装置相比，本实用新型具有制备流程短、装置简单可靠，易于控制，球化效果好等优点，易于产业化应用。
[0011]采用紫铜作为钩形设备材质，耐高温性能和导热性能优异。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型剖面结构示意图。
[0013]图2A为本实用新型钩形设备剖面示意图。
[0014]图2B为图2A的右侧视结构透视图。
[0015]图2C为图2A的俯视结构透视图。
【具体实施方式】
[0016]如图1及图2A-图2C所示，一种半固态铝棒制造装置，该制造装置包括从上到下设置的流槽1、钩形设备12和铸造机8，具有过热度为0-100°C的铝合金液2从流槽I进入钩形设备12，再从钩形设备12进入铸造机8。
[0017]其中，该钩形设备12内部设有供铝合金液2通过的内部通道，该内部通道包含竖直设置的直流通道4，该直流通道4下方连接向斜上方延伸的钩形通道5，该钩形通道5下方连接向斜下方延伸的斜流通道6，上述直流通道，钩形通道及斜流通道组合形成的内部通道供铝合金液2流过。并且，该直流通道4上方还可以设有浇口区3，该浇口区3的宽度大于直流通道的宽度，该流槽I与浇口区3相对设置。在本实施例中，该流槽I下方与钩形设备12上方之间的距离大于10cm，一般为10cm-50cm，铝合金液2流过浇口区3和直流通道4温度逐渐降低，在钩形设备12的内部通道内壁发生异质形核，形成细小晶核15，在向上倾斜的钩形通道5内进行自行紊流和层流搅拌，在钩形通道内壁异质形核、出生晶核流动破碎、紊流层流搅拌共同作用下，在钩形区域产生大量初生晶核，伴随通道内温度梯度和浓度梯度的均匀化，最终形成初生相为球形的半固态浆料，半固态浆料进入斜流通道6，初生相进一步增殖，最终形成半固态浆料7，半固态浆料7流入斜流通道底部设置的铸造机8后，在铸造机内成型为晶粒成球状的铝棒9，钩形设备和铸造机距离大于15cm，一般为15-50cm。
[0018]在本实施例中，该钩形设备12由左铜板13和右铜板14拼接而成，该两块铜板之间通过固定螺栓11固定，并形成内部通道，该钩形设备优选为紫铜材质。当然，其也可以采用其他方式，例如一体成型结构制作。
[0019]与现有装置和方法相比，所述的实用新型设计了一种钩形设备进行半固态浆料制备，通过铝合金温度控制、流槽与钩形设备高度控制、钩形设备和铸造机高度控制，实现了制造晶粒成球状的半固态铝棒的目的。并且该半固态铝棒制造装置和方法设备简单，工艺易于控制，制造流程短，球化效果好，能够与现有设备结合，便于技术推广。
【主权项】
1.一种半固态铝棒制造装置，其特征在于，该制造装置包括从上到下设置的流槽(1)、钩形设备(12)和铸造机(8)； 其中，该钩形设备(12)内部设有供铝合金液(2)通过的内部通道，该内部通道包含竖直设置的直流通道(4)，该直流通道(4)下方连接向斜上方延伸的钩形通道(5)，该钩形通道(5 )下方连接向斜下方延伸的斜流通道(6 )，该斜流通道(6 )底部设置铸造机。
2.如权利要求1所述的半固态铝棒制造装置，其特征在于，该直流通道(4)上方设有浇口区(3 )，该浇口区(3 )的宽度大于直流通道的宽度，该流槽(I)与浇口区(3 )相对设置。
3.如权利要求1或2所述的半固态铝棒制造装置，其特征在于，该流槽(I)下方与钩形设备(12)上方之间的距离为10cm-50cm。
4.如权利要求1或2所述的半固态铝棒制造装置，其特征在于，钩形设备(12)下方与铸造机(8)上方之间的距离为15cm-50cm。
5.如权利要求1或2所述的半固态铝棒制造装置，其特征在于，该钩形设备(12)由左铜板(13)和右铜板(14)拼接而成，该两块铜板之间通过固定螺栓(11)固定，并形成内部通道。
6.如权利要求5所述的半固态铝棒制造装置，其特征在于，该钩形设备为紫铜材质。
【专利摘要】本实用新型半固态铝棒制造装置，该制造装置包括从上到下设置的流槽、钩形设备和铸造机；其中，该钩形设备内部设有供铝合金液通过的内部通道，该内部通道包含竖直设置的直流通道，该直流通道下方连接向斜上方延伸的钩形通道，该钩形通道下方连接向斜下方延伸的斜流通道，该斜流通道底部设置铸造机。采用新型的钩形设备制造出了半固态铝棒，改变了传统铝棒内的晶粒形态，使铝棒组织致密、避免出现热裂纹；球状晶粒能够降低变形抗力和各向异性的程度，提高挤压或锻压工序产品质量。
【IPC分类】B22D35-04, B22D1-00
【公开号】CN204353467
【申请号】CN201520002696
【发明人】吴锡坤, 吴宗闯, 李健安
【申请人】广东兴发铝业（河南）有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月5日