熔體分散混合法制備半固態(tài)漿料的工藝研究.pdf

1、如何能高效地制備出合格的半固態(tài)漿料是流變成形技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵。通過(guò)比較,在眾多的制漿方法當(dāng)中,熔體分散混合制漿法可以有效的解決大體積熔體快速、均勻冷卻問(wèn)題并可連續(xù)的制備出半固態(tài)漿料。但目前對(duì)該方法工藝參數(shù)的研究不夠詳盡,其中包括工藝參數(shù)對(duì)熔體分散均勻性的優(yōu)化、制漿過(guò)程中熔體澆注溫度、流量、制漿室溫度對(duì)過(guò)冷度的控制以及后續(xù)保溫過(guò)程中保溫參數(shù)對(duì)漿料組織的影響等。
　　本文首先以相似理論為基礎(chǔ),用水模擬試驗(yàn)將鋁液分散過(guò)程可視化,研究分散盤(pán)

2、出流均勻性、制漿室壁面液膜鋪展特性,采用正交試驗(yàn)得出了分散盤(pán)轉(zhuǎn)速、入流位置、入流流量、流速四個(gè)因素對(duì)分散均勻性的影響規(guī)律和分散過(guò)程中氣體卷入量,得出了水膜均勻分散的最佳工藝參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)入流位置、分散盤(pán)轉(zhuǎn)速對(duì)液體分散均勻性影響最大,入流流量其次,流速最小。各因素的影響規(guī)律是:當(dāng)入流位置越接近分散盤(pán)中心時(shí),分散均勻性越好;隨著分散盤(pán)轉(zhuǎn)速的提高,分散均勻性越好,當(dāng)轉(zhuǎn)速提高過(guò)大時(shí),分散均勻性有所變差;流量對(duì)分散均勻性的影響有著類似的規(guī)律;流速

3、的影響是:低流速條件下,分散均勻性較好。最終水膜均勻分散的最佳工藝參數(shù)為:分散盤(pán)轉(zhuǎn)速為700r/min,入流位置為?R處,入流流量為63cm3/s,入流流速為80.25cm/s。
　　其次,在最佳分散工藝參數(shù)條件下,使用自行設(shè)計(jì)的熔體分散混合制漿設(shè)備制備了A356合金半固態(tài)漿料,研究了在制漿過(guò)程中,熔體澆注溫度、入流流量、制漿室溫度對(duì)過(guò)冷度的影響規(guī)律。低入流流量、低入流溫度和低制漿室溫度,可以使?jié){料獲得大的過(guò)冷度。最佳工藝方法確定

4、為:澆注溫度為630℃、制漿室溫度為500℃、熔體入流流量為10.2kg/min,可獲得過(guò)冷度為16℃。
　　再次,對(duì)獲得的半固態(tài)漿料進(jìn)行保溫,研究了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)保溫對(duì)半固態(tài)漿料組織的影響。A356合金半固態(tài)漿料在動(dòng)態(tài)保溫下,可獲得更佳的半固態(tài)漿料組織,最佳保溫工藝參數(shù)為:保溫溫度為590℃-600℃,保溫時(shí)間5min內(nèi),攪拌速度400r/min。此時(shí),半固態(tài)漿料初生相的等徑圓直徑約為83μm,形狀因子為0.71。
　　最后,