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如何能高效地制备出合格的半固态浆料是流变成形技术的一个关键。通过比较,在众多的制浆方法当中,熔体分散混合制浆法可以有效的解决大体积熔体快速、均匀冷却问题并可连续的制备出半固态浆料。但目前对该方法工艺参数的研究不够详尽,其中包括工艺参数对熔体分散均匀性的优化、制浆过程中熔体浇注温度、流量、制浆室温度对过冷度的控制以及后续保温过程中保温参数对浆料组织的影响等。 本文首先以相似理论为基础,用水模拟试验将铝液分散过程可视化,研究分散盘出流均匀性、制浆室壁面液膜铺展特性,采用正交试验得出了分散盘转速、入流位置、入流流量、流速四个因素对分散均匀性的影响规律和分散过程中气体卷入量,得出了水膜均匀分散的最佳工艺参数。研究发现入流位置、分散盘转速对液体分散均匀性影响最大,入流流量其次,流速最小。各因素的影响规律是:当入流位置越接近分散盘中心时,分散均匀性越好;随着分散盘转速的提高,分散均匀性越好,当转速提高过大时,分散均匀性有所变差;流量对分散均匀性的影响有着类似的规律;流速的影响是:低流速条件下,分散均匀性较好。最终水膜均匀分散的最佳工艺参数为:分散盘转速为700r/min,入流位置为?R处,入流流量为63cm3/s,入流流速为80.25cm/s。 其次,在最佳分散工艺参数条件下,使用自行设计的熔体分散混合制浆设备制备了A356合金半固态浆料,研究了在制浆过程中,熔体浇注温度、入流流量、制浆室温度对过冷度的影响规律。低入流流量、低入流温度和低制浆室温度,可以使浆料获得大的过冷度。最佳工艺方法确定为:浇注温度为630℃、制浆室温度为500℃、熔体入流流量为10.2kg/min,可获得过冷度为16℃。 再次,对获得的半固态浆料进行保温,研究了静态和动态保温对半固态浆料组织的影响。A356合金半固态浆料在动态保温下,可获得更佳的半固态浆料组织,最佳保温工艺参数为:保温温度为590℃-600℃,保温时间5min内,搅拌速度400r/min。此时,半固态浆料初生相的等径圆直径约为83μm,形状因子为0.71。 最后,研究了分散盘转速、入流位置、入流流量、流速四个因素对制浆过程中气体卷入量的影响。研究表明,入流流量对气体卷入量影响最大,入流位置、分散盘转速其次,流速影响最小,同时用密度标定法对不同制浆工艺条件下铝合金试样进行密度标定加以验证。