【技術實現步驟摘要】
本專利技術特別涉及一種螺旋攪拌葉片、攪動裝置、鎂合金熔體精煉裝置及方法，屬于鑄造。
技術介紹
1、由于鎂合金特別容易氧化，因此在熔化過程中熔體會卷入氧化鎂及其他合金化元素的氧化物，形成夾雜物。如果這些夾雜物隨著熔體進入鑄件，會造成鑄件氧化夾雜缺陷。一旦夾雜物超過標準要求，就會影響鑄件的力學性、耐蝕性能和疲勞性能，造成鑄件提前失效，對產品使用安全構成威脅。因此，在熔體進入鑄件之前，必須將氧化夾雜物去除，使其符合相應標準。
2、鎂合金精煉就是通過精煉器的攪拌作用，讓精煉劑和熔體中的夾雜物充分接觸，使熔劑快速吸附夾雜物，然后上浮或者下沉，達到凈化熔體的目的。
3、目前進行鎂合金熔體處理的方法主要有“抽水機”法、手動攪拌法、模擬手動的機械攪拌法。
4、“抽水機”法是通過變頻電機帶動導流筒內的葉輪轉子，將熔體從坩堝底部通過導流筒上部的窗口輸送到液面，通過不斷向窗口撒精煉劑，使其與熔體充分接觸，通過精煉劑對夾雜物的吸附作用，精煉劑吸附熔體中的夾雜物后上浮或者下沉（如果精煉劑密度小于鎂合金熔體的密度，則上浮；如果精煉劑密度大于鎂合金熔體的密度，則下沉），此操作持續10~20分鐘，從而達到精煉目的，原理圖見圖1。手動攪拌法：人手持金屬勺，手動攪拌熔體，使坩堝底部熔體向上翻動，并上升至液面，通過向液面撒精煉劑，使其充分與熔體接觸，通過精煉劑對夾雜物的吸附作用，使夾雜隨著精煉劑上浮或者下沉（如果精煉劑密度小于鎂合金熔體的密度，則上浮；如果精煉劑密度大于鎂合金熔體的密度，則下沉），從而達到精煉目的，此操作持續10~
5、上述三種方法（本質上是二種）都有各自的缺點。具體說明如下：“抽水機”法：一是容易將坩堝底部的熔渣抽到熔體的上部，對熔體產生二次污染；二是“抽水機”不能覆蓋整個坩堝區域，部分熔體不能與熔劑充分接觸，造成熔體質量存在差異。手動攪拌法和模擬手動的機械攪拌法：金屬攪拌勺與坩堝存在夾角，這種攪拌方式也是存在死角，部分熔體不能與熔劑充分接觸，造成熔體質量存在差異。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于提供一種螺旋攪拌葉片、攪動裝置、鎂合金熔體精煉裝置及方法，從而克服現有技術中的不足。
2、為實現前述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案包括：
3、本專利技術實施例的第一個方面提供了一種螺旋攪拌葉片，所述螺旋攪拌葉片為單螺旋結構，所述螺旋攪拌葉片的螺距、寬度以及直徑均是均等的，并且，所述螺旋攪拌葉片的螺距、寬度以及直徑之比為（50~80）：（13~16）：（14~16），所述螺旋攪拌葉片的螺旋角為100°~110°。
4、本專利技術實施例的第二個方面提供了一種用于攪動熔體的攪動裝置，用于攪動精煉容器內的熔體，其包括：驅動機構、傳動結構以及至少一個攪拌葉片，所述驅動機構經所述傳動結構與所述攪拌葉片傳動連接，所述攪拌葉片能夠在所述驅動機構的驅使下繞自身的軸線自轉以及繞所述驅動機構的輸出軸的軸線公轉，所述攪拌葉片設置在精煉容器內，其中，所述攪拌葉片為所述的螺旋攪拌葉片。
5、本專利技術實施例的第三個方面提供了一種鎂合金熔體精煉裝置，其包括：
6、精煉容器，所述精煉容器具有用于盛裝鎂合金熔體的收容腔；
7、所述的用于攪動熔體的攪動裝置，所述攪拌葉片設置在所述收容腔內，并用于攪動所述收容腔中的鎂合金熔體；
8、精煉劑供應機構，用于向所述收容腔內提供精煉劑。
9、本專利技術實施例的第四個方面提供了一種鎂合金熔體精煉方法，其包括：
10、所述的鎂合金熔體精煉裝置，將鎂合金熔體注入所述收容腔內；
11、使所述攪拌葉片繞自身軸線自轉的同時還繞所述驅動機構的輸出軸的軸線公轉，以將位于所述收容腔底部的鎂合金熔體向上運動；
12、以及，向所述收容腔室的鎂合金熔體的表面添加精煉劑，所述精煉劑與所述鎂合金熔體接觸并混合，所述鎂合金熔體中的雜質被所述精煉劑吸附并隨著精煉劑上浮或者下沉。
13、與現有技術相比，本專利技術的優點包括：
14、本專利技術實施例提供的鎂合金熔體精煉裝置，攪拌葉片采用偏心結構（攪拌葉片公轉中心為電極輸出軸的中心），既可以自轉，也可以沿著中心公轉，攪拌葉片可以將精煉劑帶入熔體內部，使其與熔體充分接觸，精煉效果好；同時，也不會將容器底部的熔渣攪起來，避免對熔體的二次污染；
15、本專利技術實施例提供的鎂合金熔體精煉方法，精煉時間與傳統精煉器相比縮短30%以上，并且，精煉效果好，含夾雜物量達到航空標準一級。
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1.一種螺旋攪拌葉片，其特征在于：所述螺旋攪拌葉片為單螺旋結構，所述螺旋攪拌葉片的螺距、寬度以及直徑均是均等的，并且，所述螺旋攪拌葉片的螺距、寬度以及直徑之比為（50~80）：（13~16）：（14~16），所述螺旋攪拌葉片的螺旋角為100°~110°。
2.根據權利要求1所述的螺旋攪拌葉片，其特征在于：所述螺旋攪拌葉片的寬度為螺距的1/4；
3.一種用于攪動熔體的攪動裝置，用于攪動精煉容器內的熔體，其特征在于，包括：驅動機構、傳動結構以及至少一個攪拌葉片，所述驅動機構經所述傳動結構與所述攪拌葉片傳動連接，所述攪拌葉片能夠在所述驅動機構的驅使下繞自身的軸線自轉以及繞所述驅動機構的輸出軸的軸線公轉，所述攪拌葉片設置在精煉容器內，其中，所述攪拌葉片為權利要求1或2所述的螺旋攪拌葉片。
4.根據權利要求3所述的用于攪動熔體的攪動裝置，其特征在于：所述傳動結構包括連接板、至少一連接軸、主動齒輪和至少一從動齒輪，所述驅動機構的輸出軸與所述連接板固定連接，所述連接軸與所述攪拌葉片固定連接，所述連接軸經一軸承與所述連接板轉動連接，所述主動齒輪固定在所述驅動機
5.根據權利要求3或4所述的用于攪動熔體的攪動裝置，其特征在于：所述連接軸、所述驅動機構的輸出軸以及所述攪拌葉片的軸線是平行的；
6.根據權利要求4所述的用于攪動熔體的攪動裝置，其特征在于，包括：兩個所述攪拌葉片，兩個所述攪拌葉片鏡像對稱設置，并且，兩個所述攪拌葉片能夠被同一所述驅動機構驅動，兩個所述攪拌葉片的自轉方向相同。
7.一種鎂合金熔體精煉裝置，其特征在于，包括：
8.根據權利要求7所述的鎂合金熔體精煉裝置，其特征在于：所述連接板上還設置有精煉劑注入結構，所述精煉劑注入結構與所述精煉劑供應機構相匹配，所述精煉劑供應機構提供的精煉劑自所述精煉劑注入結構注入所述收容腔內；
9.一種鎂合金熔體精煉方法，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的鎂合金熔體精煉方法，其特征在于：所述攪拌葉片的自轉方向與自身的螺旋方向相同；
...【技術特征摘要】
1.一種螺旋攪拌葉片，其特征在于：所述螺旋攪拌葉片為單螺旋結構，所述螺旋攪拌葉片的螺距、寬度以及直徑均是均等的，并且，所述螺旋攪拌葉片的螺距、寬度以及直徑之比為（50~80）：（13~16）：（14~16），所述螺旋攪拌葉片的螺旋角為100°~110°。
2.根據權利要求1所述的螺旋攪拌葉片，其特征在于：所述螺旋攪拌葉片的寬度為螺距的1/4；
3.一種用于攪動熔體的攪動裝置，用于攪動精煉容器內的熔體，其特征在于，包括：驅動機構、傳動結構以及至少一個攪拌葉片，所述驅動機構經所述傳動結構與所述攪拌葉片傳動連接，所述攪拌葉片能夠在所述驅動機構的驅使下繞自身的軸線自轉以及繞所述驅動機構的輸出軸的軸線公轉，所述攪拌葉片設置在精煉容器內，其中，所述攪拌葉片為權利要求1或2所述的螺旋攪拌葉片。
4.根據權利要求3所述的用于攪動熔體的攪動裝置，其特征在于：所述傳動結構包括連接板、至少一連接軸、主動齒輪和至少一從動齒輪，所述驅動機構的輸出軸與所述連接板固定連接，所述連接軸與所述攪拌葉片固定連接，所述連接軸經一軸承與所述連接板轉動連接，所述主動齒輪固定在所述驅動機...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉洪匯，葉秀深，吳志堅，
申請(專利權)人：中國科學院青海鹽湖研究所，
類型：發明
國別省市：
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