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)的一個關(guān)鍵。通過比較,在眾多的制漿方法當中,熔體分散混合制漿法可以有效的解決大體積熔體快速、均勻冷卻問題并可連續(xù)的制備出半固態(tài)漿料。但目前對該方法工藝參數(shù)的研究不夠詳盡,其中包括工藝參數(shù)對熔體分散均勻性的優(yōu)化、制漿過程中熔體澆注溫度、流量、制漿室溫度對過冷度的控制以及后續(xù)保溫過程中保溫參數(shù)對漿料組織的影響等。
　　本文首先以相似理論為基礎,用水模擬試驗將鋁液分散過程可視化,研究分散盤

2、出流均勻性、制漿室壁面液膜鋪展特性,采用正交試驗得出了分散盤轉(zhuǎn)速、入流位置、入流流量、流速四個因素對分散均勻性的影響規(guī)律和分散過程中氣體卷入量,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、分散盤轉(zhuǎn)速對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:當入流位置越接近分散盤中心時,分散均勻性越好;隨著分散盤轉(zhuǎn)速的提高,分散均勻性越好,當轉(zhuǎn)速提高過大時,分散均勻性有所變差;流量對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,使用自行設計的熔體分散混合制漿設備制備了A356合金半固態(tài)漿料,研究了在制漿過程中,熔體澆注溫度、入流流量、制漿室溫度對過冷度的影響規(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,可獲得過冷度為16℃。
　　再次,對獲得的半固態(tài)漿料進行保溫,研究了靜態(tài)和動態(tài)保溫對半固態(tài)漿料組織的影響。A356合金半固態(tài)漿料在動態(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℃,保溫時間5min內(nèi),攪拌速度400r/min。此時,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,