【技术实现步骤摘要】
原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法
本专利技术属于Al3Ti/Al复合材料原位成形
，尤其涉及一种原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法。
技术介绍
铝基复合材料具有高比强度和比刚度，良好的耐磨损、耐疲劳及抗蠕变性能，并且具备导热导电性能好、热膨胀系数低和尺寸稳定性好等显著优点，在航空航天、交通运输、兵器装备等领域具有重要地位。铝基复合材料可通过外添加或原位反应自生的方式向铝基体中加入一定比例分数的陶瓷(颗粒、纤维、晶须等)或金属间化合物等增强相制备。原位铝基复合材料是通过添加相和铝基体之间的化学反应，生成一种或多种高硬度和高熔点的陶瓷或金属间化合物增强相，并使其均匀分布于铝基体中，从而达到强化基体的效果。原位复合材料的增强相在制备过程中通过化学反应原位生成，因此相对于传统的外加法具有显著优势：(ⅰ)增强相在金属基体内原位形成，便于实现复合材料结构及性能设计；(ⅱ)基体与增强相界面洁净，结合性能好；(ⅲ)增强相对基体组织有一定的细化作用；(ⅳ)增强相无需预处理，工艺流程简化，成本降低。近年来，Ti-Al系金属间化合物由于具有高...
【技术保护点】
1.一种原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法，其特征在于，通过超声辅助挤压铸造成形装置制备原位Al3Ti/Al复合材料成形构件；所述超声辅助挤压铸造成形装置包括上模、下模、挤压头、超声器、限位块及弹簧；所述上模与下模连接构成模具型腔，所述模具型腔内容纳有原位Al3Ti/Al复合材料熔体；所述挤压头顶端顶入模具型腔内，所述超声器顶端与挤压头底端接触连接；所述弹簧一端与所述超声器连接，另一端连接液压缸；所述限位块设于所述挤压头两侧，上端设有限位槽，下端与液压缸连接；所述挤压头底部设有限位部，所述限位部与所述限位槽配合；在挤压铸造成形过程中，通过所述弹簧预紧力将所...
【技术特征摘要】
1.一种原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法，其特征在于，通过超声辅助挤压铸造成形装置制备原位Al3Ti/Al复合材料成形构件；所述超声辅助挤压铸造成形装置包括上模、下模、挤压头、超声器、限位块及弹簧；所述上模与下模连接构成模具型腔，所述模具型腔内容纳有原位Al3Ti/Al复合材料熔体；所述挤压头顶端顶入模具型腔内，所述超声器顶端与挤压头底端接触连接；所述弹簧一端与所述超声器连接，另一端连接液压缸；所述限位块设于所述挤压头两侧，上端设有限位槽，下端与液压缸连接；所述挤压头底部设有限位部，所述限位部与所述限位槽配合；在挤压铸造成形过程中，通过所述弹簧预紧力将所述超声器和挤压头锁紧，随着所述液压缸上升，所述挤压头在超声振动作用下推动Al3Ti/Al复合材料熔体充填模具型腔；充型结束时，所述液压缸继续上升并压缩所述弹簧，待所述限位块与挤压头接触时，全部液压载荷通过所述挤压头作用于Al3Ti/Al复合材料熔体，所述Al3Ti/Al复合材料熔体在挤压力和超声振动耦合作用下凝固并产生塑性变形，制得原位Al3Ti/Al复合材料成形构件。2.根据权利要求1所述的原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法，其特征在于，所述超声辅助挤压铸造成形装置还包括Al3Ti/Al复合材料熔体制备装置，所述Al3Ti/Al复合材料熔体制备装置包括超声振动系统、坩埚及感应加热线圈，所述坩埚外周设有所述感应加热线圈，所述坩埚内装有铝合金溶体及铝箔包覆的纯Ti颗粒，所述超声振动系统包括换能器及超声工具头；通过所述感应加热线圈将所述铝合金溶体及纯Ti颗粒加热到785℃，并将所述超声工具头探入熔体内；启动超声振动系统，对熔体进行超声处理，制得质量分数8wt％的Al3Ti/Al复合材料熔体。3.根据权利要求1所述的原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法，其特征在于，所述挤压头与所述超声器的谐振频率相近。4.根据权利要求2所述的原位Al3Ti/Al复合材料超声辅助挤压铸造成形方法，其特征在于，所述超声振动系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏，张新，任霁萍，石阳，毛红奎，张国伟，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
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