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公开(公告)号：CN111036862B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN201911410962.3
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种强冷和复合搅拌工艺制备大体积半固态浆料的方法和装置，具体步骤为容器从熔炼炉舀取合金熔体后，开启熔体扰动装置使靠近容器壁的熔体产生扰动，与此同时，开启熔体搅拌器对熔体进行搅拌和冷却处理，搅拌器内腔为盲孔结构，其内腔插入空心管，通过空心管对搅拌器内腔持续喷射冷却介质带走大量热量，从而对熔体强冷。在熔体扰动装置及熔体搅拌器产生的多向扰动及持续强冷复合条件下，熔体快速降温到半固态温度区间，由于多向扰动产生的对流抑制枝晶生长，从而快速获得半固态浆料。本发明解决了单一工艺制备大体积浆料时存在的熔体降温慢、容器边部熔体未受搅拌而粘料的难题。该工艺高效稳定，尤其适合于制备质量超过20kg的浆料。
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公开(公告)号：CN111001779B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN201911410953.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种无需半固态浆料转移直接制浆与成形的系统和工艺，该装置由舀料勺，冷却结晶搅拌器，熔体扰动装置，热电偶，压铸机，压室和模腔组成；具体步骤为舀料勺舀取合金熔体后倒入压铸机压室，开启压室外侧的熔体扰动装置使靠近压室内壁的熔体产生扰动，与此同时，冷却结晶搅拌器插入压室内的熔体对其搅拌冷却，使熔体大量形核的同时创造均匀温度场和成分场，从而在压室内直接制备出半固态浆料，将浆料打入模腔获得高品质铸件。本发明采用结晶搅拌和熔体扰动复合工艺在压室内直接制备半固态浆料，浆料制备与成形均在成形系统内完成，解决了浆料在舀料勺内制备后黏度大难以倒入压室及输送过程中晶粒枝晶化问题，该工艺可控性强，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN114160022B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202111465379.X
申请日：2021-11-30
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种适用于颗粒原料微量成分自动配比的装置及方法，该装置包括进料斗、出料座、出料盖、出料转盘、轴、电机支撑板、搅拌转盘、搅拌转盘压盖、输料管、轴承、弹性钢丝、振动器、电机、联轴器等。具体方法为：进料斗内的颗粒原料在弹性钢丝搅拌和振动协同作用下顺畅进入输料管内；出料转盘在转动过程中，当其通孔与输料管下端出口对位时，输料管内颗粒会填充出料转盘通孔；同时，出料转盘在转动过程中，当其通孔与出料座底部通孔对位时，出料转盘通孔内的颗粒原料会通过出料座通孔落下；最终，结合通孔数量和尺寸、转动速度和转动时间，基于PLC控制完成颗粒原料成分自动配比，缩短配料时间，实现在线连续高效配料，尤其适合微量成分配比实现。
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公开(公告)号：CN111378861A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010213873.6
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于铝基复合材料制备技术领域，涉及一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，该方法具体步骤为：先以铝/铝合金粉与石墨粉混匀球磨，再与硼质粒混匀球磨制成预制体；将预制体嵌入搅拌杆下部，并深入铝/铝合金熔体内部搅拌旋转，在离心力和强制对流作用下碳和硼均匀分布于熔体内部，在超声和搅拌引起的空化、声流和对流协同作用下原位反应进程加快且原位合成弥散分布的Al3BC和AlB2双相颗粒增强铝基复合材料。本发明的有益效果是：工艺简便，原位合成颗粒不易团聚、反应条件简单，且纳-微混合尺寸的Al3BC-AlB2颗粒可同步提高铝/铝合金力学和导热性能；另外，该方法适合铸造近净成形大型复杂复合材料产品。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111378861B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010213873.6
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于铝基复合材料制备技术领域，涉及一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，该方法具体步骤为：先以铝/铝合金粉与石墨粉混匀球磨，再与硼质粒混匀球磨制成预制体；将预制体嵌入搅拌杆下部，并深入铝/铝合金熔体内部搅拌旋转，在离心力和强制对流作用下碳和硼均匀分布于熔体内部，在超声和搅拌引起的空化、声流和对流协同作用下原位反应进程加快且原位合成弥散分布的Al3BC和AlB2双相颗粒增强铝基复合材料。本发明的有益效果是：工艺简便，原位合成颗粒不易团聚、反应条件简单，且纳‑微混合尺寸的Al3BC‑AlB2颗粒可同步提高铝/铝合金力学和导热性能；另外，该方法适合铸造近净成形大型复杂复合材料产品。
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公开(公告)号：CN111036862A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201911410962.3
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种强冷和复合搅拌工艺制备大体积半固态浆料的方法和装置，具体步骤为容器从熔炼炉舀取合金熔体后，开启熔体扰动装置使靠近容器壁的熔体产生扰动，与此同时，开启熔体搅拌器对熔体进行搅拌和冷却处理，搅拌器内腔为盲孔结构，其内腔插入空心管，通过空心管对搅拌器内腔持续喷射冷却介质带走大量热量，从而对熔体强冷。在熔体扰动装置及熔体搅拌器产生的多向扰动及持续强冷复合条件下，熔体快速降温到半固态温度区间，由于多向扰动产生的对流抑制枝晶生长，从而快速获得半固态浆料。本发明解决了单一工艺制备大体积浆料时存在的熔体降温慢、容器边部熔体未受搅拌而粘料的难题。该工艺高效稳定，尤其适合于制备质量超过20kg的浆料。
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公开(公告)号：CN111001779A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911410953.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种无需半固态浆料转移直接制浆与成形的系统和工艺，该装置由舀料勺，冷却结晶搅拌器，熔体扰动装置，热电偶，压铸机，压室和模腔组成；具体步骤为舀料勺舀取合金熔体后倒入压铸机压室，开启压室外侧的熔体扰动装置使靠近压室内壁的熔体产生扰动，与此同时，冷却结晶搅拌器插入压室内的熔体对其搅拌冷却，使熔体大量形核的同时创造均匀温度场和成分场，从而在压室内直接制备出半固态浆料，将浆料打入模腔获得高品质铸件。本发明采用结晶搅拌和熔体扰动复合工艺在压室内直接制备半固态浆料，浆料制备与成形均在成形系统内完成，解决了浆料在舀料勺内制备后黏度大难以倒入压室及输送过程中晶粒枝晶化问题，该工艺可控性强，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN114160022A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111465379.X
申请日：2021-11-30
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种适用于颗粒原料微量成分自动配比的装置及方法，该装置包括进料斗、出料座、出料盖、出料转盘、轴、电机支撑板、搅拌转盘、搅拌转盘压盖、输料管、轴承、弹性钢丝、振动器、电机、联轴器等。具体方法为：进料斗内的颗粒原料在弹性钢丝搅拌和振动协同作用下顺畅进入输料管内；出料转盘在转动过程中，当其通孔与输料管下端出口对位时，输料管内颗粒会填充出料转盘通孔；同时，出料转盘在转动过程中，当其通孔与出料座底部通孔对位时，出料转盘通孔内的颗粒原料会通过出料座通孔落下；最终，结合通孔数量和尺寸、转动速度和转动时间，基于PLC控制完成颗粒原料成分自动配比，缩短配料时间，实现在线连续高效配料，尤其适合微量成分配比实现。
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公开(公告)号：CN111001778A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911410939.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种复合工艺高效制备大体积半固态浆料的方法，步骤为：对容器内的大体积合金熔体搅拌，同时为了使边部的合金熔体也受到充分扰动而避免粘料以及使熔体快速降温，在容器外壁施加熔体扰动和合金熔体内添加同种合金成分的颗粒，达到快速均匀熔体成分场和温度场并快速降温的目的。熔体在上述复合工艺处理下，当下降到预设的半固态温度时，停止处理，获得固相率为20％～60％的大体积半固态浆料，并将浆料送往成形设备进行流变成形。本发明解决了单一工艺制备大体积半固态浆料时存在的组织不均匀、坩埚边部未受充分搅拌或扰动而粘料及熔体降温缓慢的难题，该工艺可控性强，产业化前景好，特别适用于重量超过10kg的大体积半固态浆料制备。
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