一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置的制作方法

本实用新型属于搅拌设备技术领域，具体涉及一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置。

背景技术：

镁合金及铝合金密度低，比强度较高，密度分别为钢铁的1/4和1/3。目前镁、铝合金是轻量化的主要材料，被广泛应用于汽车，轨道交通，电子信息，航空航天及军工等领域。但镁、铝合金受力学性能限制，受力部件应用受到限制，提升镁、铝合金力学性能是推广其应用的重要途经。其中，晶粒细化中的变质处理为提高强度的主要方法。

镁合金中主要已加入锆，稀土为主，但锆与铝发生反应，因此不能应用于含铝的镁合金中；稀土价格昂贵，多用于航空航天。铝合金中较为成熟的为锶及铝钛硼变质处理，然而会造成吸氢等问题，同时变质处理对技术要求较高，不易掌握及控制，变质剂加入也会造成合金液的污染及成本的增加。颗粒增强也为镁、铝合金的晶粒细化的重要方法，但在生产中，颗粒大多为纳米无机颗粒，在润适角度的影响下，颗粒与金属液很难混合均匀，很难起到抑制形核作用，作用发挥不明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置，它包括传动电机；所述传动电机通过数据传输线与控制柜相互电连接；所述传动电机的传动轴底端设有搅拌叶片；其要点是：

所述传动电机上设有将所述传动轴和所述搅拌叶片共同套接的外套管；所述外套管的底部通过密封垫与所述传动轴相互密封连接；

所述外套管的底端周壁处设有若干均匀排列的且与所述搅拌叶片横向对应的出料孔。

进一步，所述搅拌叶片共四片且相互均匀垂直设置。

本实用新型结构设计合理、使用方便，避免了变质剂加入带来的问题。同时对装置的搅拌单元做了合理设计，在高速运转下，将金属液内偏析降到最低，各元素分布十分均匀，充分发挥了原有元素细化组织能力。同时将金属液内残余的部分熔渣如氧化镁或氧化铝，进行充分破碎细化，变成了异质形核质点，起到晶粒细化的作用。同时采用该装置的搅拌后的金属液进行成型后，零件的组织及成分偏析得到明显改善。同时对上述提到的颗粒增强中存在的问题，该装置通过搅拌方式设计及高速运转，将颗粒与金属液充分混合，将颗粒作用进一步增强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中搅拌叶片的工作状态示意图。

图3是未采用本实用新型生产的零件粗大不均匀的微观组织参考图。

图4是采用本实用新型生产的零件细小均匀的微观组织参考图。

图5是未采用本实用新型生产的零件组织偏析参考图。

图6是采用本实用新型生产的零件无组织偏析参考图。

图中1、搅拌叶片2、密封垫3、出料孔4、传动轴5、外套管6、传动电机7、数据传输线8、控制柜9、坩埚。

具体实施方式

参照图1至图6，本实用新型它包括传动电机6；所述传动电机6通过数据传输线7与控制柜8相互电连接；所述传动电机6的传动轴4底端设有搅拌叶片1；

所述传动电机6上设有将所述传动轴4和所述搅拌叶片1共同套接的外套管5；所述外套管5的底部通过密封垫2与所述传动轴4相互密封连接；

所述外套管5的底端周壁处设有若干均匀排列的且与所述搅拌叶片1横向对应的出料孔3。

进一步，所述搅拌叶片1共四片且相互均匀垂直设置。

工作原理：

控制柜主要控制传动电机的启动、停止、转速和急停。转速需满足0-8000转/分钟，实现强力搅拌。传动轴带动搅拌叶片在高速旋转时，将金属液从底端吸入，在搅拌叶片之间实现搅拌，随后从外套管底端周壁处的出料孔排出。在此过程中金属液剧烈搅拌在搅拌叶片与外套管之间将颗粒打碎细化。同时随着搅拌的进行，会在坩埚9内形成液体的快速流动，加速金属液内溶质的扩散，使金属液更加均匀。一些颗粒物质在打碎细化后也随着液体快速流动分布到金属液各个位置。均匀分散的各组分和破碎细化的颗粒在合金中起到明显细化晶粒的作用。以压铸az91d镁合金为例，采用该装置处理后的az91d镁合金液进行压铸生产后获得的零件，组织得到明显细化。

未采用该装置的压铸零件出现明显的组织偏析，通过搅拌后的金属液进行压铸生产后，可有效避免零件的组织偏析和成分偏析。

技术特征：

1.一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置，它包括传动电机；所述传动电机通过数据传输线与控制柜相互电连接；所述传动电机的传动轴底端设有搅拌叶片；其特征是：

所述传动电机上设有将所述传动轴和所述搅拌叶片共同套接的外套管；所述外套管的底部通过密封垫与所述传动轴相互密封连接；

所述外套管的底端周壁处设有若干均匀排列的且与所述搅拌叶片横向对应的出料孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置，其特征是所述搅拌叶片共四片且相互均匀垂直设置。

技术总结
本实用新型公开了一种用于镁、铝合金晶粒细化的强力搅拌装置，它包括传动电机；传动电机通过数据传输线与控制柜电连接；传动电机的传动轴底端设有搅拌叶片；传动电机上设有将传动轴和搅拌叶片套接的外套管；外套管的底部通过密封垫与传动轴密封连接；外套管的底端周臂处设有出料孔。本实用新型避免了变质剂加入带来的问题，对装置的搅拌单元做了合理设计，在高速运转下，将金属液内偏析降到最低，各元素分布十分均匀，充分发挥了原有元素细化组织能力。同时将金属液内残余的部分熔渣如氧化镁或氧化铝，进行充分破碎细化，变成了异质形核质点，起到晶粒细化的作用，零件的组织及成分偏析得到明显改善。

技术研发人员：王绍著;吴永侠;蒋孝平;王前进;孙芯芯;陈慧;张玉玲;林程琳
受保护的技术使用者：山东银光钰源轻金属精密成型有限公司
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2020.12.18