镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法，用于解决现有的金属基复合材料成形装置成形金属基复合材料工艺复杂的技术问题。技术方案是坩埚与挤压筒连接成一体，通过坩埚底部内置短流道实现熔融镁合金的浇注，利用凸模压力实现预制体浸渗与镁基复合材料液固压力成形。浇注过程无需外部装置，整个装置紧凑简单；在加热过程中镁合金与预制体分离，避免了两者发生界面反应生成脆性相；熔炼坩埚与挤压筒间设置隔热环，防止加热过程中两者间的热量交换，保证了镁合金液与预制体的温度分别进行控制，实现镁合金液与预制体在多种温度组合条件下进行浸渗；镁合金浇注通过内置短流道上的截止阀进行控制，操作简便。

主权项

一种镁基复合材料成形装置，其特征在于：包括熔炼浇注系统、真空气压浸渗系统和挤压浸渗成形系统三部分；熔炼浇注系统包括第一加热炉(9)、环形坩埚(10)、熔炼腔上盖(7)、第一螺栓组(8)、坩埚外套(20)、短流道(21)、截止阀(22)、A气阀(2)、B气阀(3)、气管(4)、真空表(6)、真空泵(1)和Ar气瓶(26)；坩埚外套(20)是环筒形结构，坩埚(10)置于环筒内，第一加热炉(9)置于环筒外壁，熔炼腔上盖(7)覆于坩埚外套(20)上，通过第一螺栓组(8)连接，从而形成一密闭的熔炼腔(18)，气管(4)通过两条支路分别与真空泵(1)和Ar气瓶(26)连接，真空表(6)固定于熔炼腔上盖(7)上，位于气管(4)两条支路上的A气阀(2)和B气阀(3)分别控制真空泵(1)和Ar气瓶(26)与熔炼腔(18)的联通状态；真空气压浸渗系统包括B气阀(3)、气管(4)、通气孔(19)和Ar气瓶(26)；Ar气瓶(26)提供的气压通过气管(4)、熔炼腔(18)、通气孔(19)进入挤压筒，对浇注到挤压筒内的合金液(11)施加气压，使其在气压下渗入预制体(24)；挤压浸渗成形系统包括凸模(5)、第三螺栓组(23)、第二螺栓组(17)、第二加热炉(14)、底板(25)和挤压筒(15)；第二加热炉(14)环绕挤压筒(15)放置，凸模(5)伸入挤压筒(15)下行提供挤压力，挤压筒(15)底部通过第二螺栓组(17)固定在底板(25)上，用于固定镁基复合材料成形装置，挤压筒(15)顶部采用凸模(5)密封；坩埚外套(20)和挤压筒(15)上分别设置第一热电偶孔(12)和第二热电偶孔(16)，用于放置热电偶监测合金液(11)熔炼温度和预制体(24)的预热温度。