一种复合场制备半固态浆料的方法与流程

本发明涉及半固态浆料制备技术领域，尤其涉及一种复合场制备半固态浆料的方法。

背景技术：

半固态：半固态成型技术源于20世纪60年代末70年代初美国麻省理工学院的m.c.flemings教授和他的学生们完成的一系列研究工作。半固态机理：初生相必须是球状，外层包裹共晶相。当加热到半固态温度范围，初生相仍保持固态，而共晶相开始熔化。所以在半固态铸造温度区间，半固态浆料的微观结构就像是细小的固体球悬浮于液体之中。seed：swirledenthalpyequilibrationdevice旋转热焓平衡制备高固相半固态浆料的设备，也指其工艺，取首字母为seed；giss：gasinducedsemisolidslurry，为氮气催生半固态。取首字母，为giss。现有的seed制浆单元制浆工艺在制浆过程是靠自然冷却及冷却过程中的摇晃来实现在半固态温度区间制备高固相半固态浆料的，浆料质量越大，冷却及摇晃时间越长，同时固相率分布也越不均匀(芯部过低而边缘过高)，制浆效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复合场制备半固态浆料的方法，其解决了现有的单独seed制浆单元制浆时间长，效率低的技术问题。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：

本发明的一种复合场制备半固态浆料的方法，其基于seed高固相制浆单元和giss低固相制浆单元，其包括以下步骤：

第一步、启动seed高固相制浆单元开始制浆；

第二步、在seed高固相制浆单元制浆初期，启动giss低固相制浆单元，使giss低固相制浆单元的石墨管插入seed坩埚中；

第三步、在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元；

第四步、保持旋转摇晃seed高固相制浆单元的坩埚直至浆料达到所需的固相率，制浆完成。

其中，所述第二步在seed高固相制浆单元制浆初期，启动giss低固相制浆单元，使giss低固相制浆单元的石墨管插入seed坩埚中的步骤中，制浆初期为铝液处于过热液相温度之上，所述过热液相温度范围为：620-640℃。

其中，所述所述第二步在seed高固相制浆单元制浆初期，启动giss低固相制浆单元，使giss低固相制浆单元的石墨管插入seed坩埚中的步骤中，石墨管插入seed坩埚中后，石墨管与seed坩埚同步旋转，同时吹入氮气催生制浆。

其中，所述第三步中在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元的步骤中过热铝液温度降入半固态区间范围的参数范围为：铝液温度590-620℃，固相率10-15％。

其中，所述第三步中在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元的步骤中需要保持铝液的流动性。

其中，所述第三步中在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元的步骤中停止giss低固相制浆单元具体为停止喷入氮气并将石墨管从seed高固相制浆单元的坩埚中提升出坩埚外。

其中，所述第四步保持旋转摇晃seed高固相制浆单元的坩埚直至浆料达到所需的固相率，制浆完成的步骤中，固相率范围为：40-60％。

与现有技术相比，本发明的复合场制备半固态浆料的方法，是在目前两种独立的半固态制浆方式的基础上，结合其优点，将两种工艺叠加，同一时段内形成一种前后“复合”的制浆工艺，提高了seed单一方法制备浆料的效率，同时也提高了高固相半固态压铸的效率。

附图说明

图1为本发明的复合场制备半固态浆料的方法的流程图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

请参阅图1，在本实施例中，该复合场制备半固态浆料的方法，其基于seed高固相制浆单元和giss低固相制浆单元，以下以铸造铝357为例说明，其包括以下步骤：

第一步s100、启动seed高固相制浆单元开始制浆；

第二步s200、在seed高固相制浆单元制浆初期，启动giss低固相制浆单元，使giss低固相制浆单元的石墨管插入seed坩埚中；

第三步s300、在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元；

第四步s400、保持旋转摇晃seed高固相制浆单元的坩埚直至浆料达到所需的固相率，制浆完成。

其中，所述第二步s200在seed高固相制浆单元制浆初期，启动giss低固相制浆单元，使giss低固相制浆单元的石墨管插入seed坩埚中的步骤中，制浆初期为铝液处于过热液相温度之上，所述过热液相温度范围为：620-640℃。

其中，所述所述第二步s200在seed高固相制浆单元制浆初期，启动giss低固相制浆单元，使giss低固相制浆单元的石墨管插入seed坩埚中的步骤中，石墨管插入seed坩埚中后，石墨管与seed坩埚同步旋转，同时吹入氮气催生制浆。

其中，所述第三步s300中在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元的步骤中过热铝液温度降入半固态区间范围的参数范围为：制浆时间2-10秒，铝液温度590-620℃，固相率10-15％。

其中，所述第三步s300中在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元的步骤中需要保持铝液的流动性、合适的低固相。

其中，所述第三步s300中在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止giss低固相制浆单元的步骤中停止giss低固相制浆单元具体为停止喷入氮气并将石墨管从seed高固相制浆单元的坩埚中提升。

其中，所述第四步s400保持旋转摇晃seed高固相制浆单元的坩埚直至浆料达到所需的固相率，制浆完成的步骤中，固相率范围为：40-60％。

于其他实施例中，由于具体合金型号不同，其液相线及半固态温度区间有所不同，需要根据实际情况加以调整。

在seed高固相制浆单元的工作过程中，由于过热浆料是依靠自然冷却，使得过热铝液温度逐步降入半固态区间，整个过程时间较长，使用giss复合制浆法，可在初期较快地使过热铝液降温并催生出较多的初生α相，从而提高制备浆料的效率和品质。

与现有技术相比，本实施例的复合场制备半固态浆料的方法，是在目前两种独立的半固态制浆方式的基础上，结合其优点，将两种工艺叠加，同一时段内形成一种前后“复合”的制浆工艺，提高了seed单一方法制备浆料的效率，特别是制备大尺寸(超过十公斤)浆料时，可以解决在制浆过程中固相率分布不均匀的问题，同时也提高了高固相半固态压铸的效率。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种复合场制备半固态浆料的方法，其基于SEED高固相制浆单元和GISS低固相制浆单元，其包括以下步骤：第一步、启动SEED高固相制浆单元开始制浆；第二步、在SEED高固相制浆单元制浆初期，启动GISS低固相制浆单元，使GISS低固相制浆单元的石墨管插入SEED坩埚中；第三步、在制浆的过热铝液温度开始降入半固态区间范围，停止GISS低固相制浆单元；第四步、保持旋转摇晃SEED高固相制浆单元的坩埚直至浆料达到所需的固相率，制浆完成。该方法，是在目前两种独立的半固态制浆方式的基础上，结合其优点，将两种工艺叠加，同一时段内形成一种前后“复合”的制浆工艺，提高了SEED单一方法制备浆料的效率，同时也提高了高固相半固态压铸的效率。

技术研发人员：姚晖;梁小康;魏爱民
受保护的技术使用者：深圳市银宝山新压铸科技有限公司
技术研发日：2019.01.28
技术公布日：2019.05.17