(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910348740.7
(22)申请日 2019.04.28
(71)申请人 河南科技大学
地址 471023 河南省洛阳市洛龙区开元大
道263号河南科技大学
(72)发明人 刘勇 郑晓晖 饶劢攀 孙文宇
殷婷 田保红 张毅 顾正彬
(74)专利代理机构 郑州大通专利商标代理有限
公司 41111
代理人 陈勇
(51)Int.Cl.
C21C 7/00(2006.01)
C21C 7/072(2006.01)
B22F 3/115(2006.01)
C23C 4/06(2016.01)
C23C 4/123(2016.01)
(54)发明名称一种高致密度复合材料的短流程制备装置及方法(57)摘要本发明涉及复合材料的短流程制备装置，具体是一种高致密度复合材料的短流程制备装置和方法，本发明所公开的一种高致密复合材料制备装置包含中间钢水包、电磁搅拌器、中频感应装置、粉末供应装置和雾化喷嘴；本发明所公开的一种高致密复合材料的制备装置采用气流雾化合液体金融入金属粉末颗粒形成弥散颗粒增强的特种复合金属材料，高速喷涂沉积在传送带上的沉积板或型腔模具上，形成连续片状复合材料或具有一定形状及厚度的合金锭块；本发明具有流程短、节能减耗、成型快速等特点，适于推广
使用。权利要求书2页 说明书4页 附图3页CN 110157853 A 2019.08.23
C N 110157853
A
权 利 要 求 书1/2页CN 110157853 A
1.一种高致密度复合材料短流程制备装置，包含中间钢水包（9），其特征在于，所述的中间钢水包（9）包含钢水包本体（3）和封盖（4），所述的钢水包本体（3）为无盖的梯形槽体，钢水包本体（3）由内向外分别是工作层（20）、永久层（21）和外壳（22），钢水包本体（3）底部水平设置有竖直状的防冲块（11），所述的防冲块（11）为长方体，防冲块（11）顶面具有向下凹陷的弧形槽；防冲块（11）右侧设置有挡坝（10），挡坝（10）为竖直状的长方体，挡坝（10）与钢水包本体（3）内部的底面和侧壁固定连接，挡坝（10）的高度与钢水包本体（3）内壁高度一致，挡坝（10）将钢水包本体（3）内的空间分隔开，挡坝（10）上阵列设置通孔（12），所述的通孔（12）由挡坝（10）左侧到右侧向上倾斜，通孔（12）连通挡坝（10）两侧的空间；钢水包本体（3）右侧底部设置有滑动水口（2），滑动水口（2）的控制组件（5）固定在外壳（22）的侧面上，控制组件（5）为液压油缸连接的行程销，用于控制滑动水口（2）的止通，滑动水口（2）下方设置有喷嘴（8），所述的喷嘴（8）与钢水包本体（3）固定连接，喷嘴（8）为双层管状，外层为壳体（15），所述壳体（15）为圆锥管、圆锥
管上端截面大于下端截面，内层为导流管（16），导流管（16）内径与滑动水口（2）内径一致，导流管（16）与滑动水口（2）同轴设置，壳体（15）的长度大于导流管（16）的长度，壳体（15）与导流管（16）之间构成环状空腔；壳体（15）上设置有气管（7），气管（7）与壳体（15）内部的环状空腔贯通，所述的气管（7）连接至粉末供应装置（6），所述粉末供应装置（6）连接到氦气供应管路上；钢水包本体（3）下方设置有带伴热功能的电磁搅拌器（1）；钢水包本体（3）顶部固定连接封盖（4），所述的封盖（4）为长方形板体，封盖（4）的左侧面与挡坝（10）的最左侧对齐，封盖（4）与钢水包本体（3）固定连接，封盖（4）由下到上分别为工作层（20）、永久层（21）和外壳（22），封盖（4）的下表面一侧设置有多个竖直状的档杆（14），档杆（14）位于滑动水口（2）上方。
2.根据权利要求1所述的一种高致密度复合材料短流程制备装置，其特征在于，所述的挡坝（10）数量至少为两个。
3.根据权利要求1所述的一种高致密度复合材料短流程制备装置，其特征在于，所述的挡坝（10）顶部设置有平衡孔（13），所述的平衡孔（13）为水平状的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种高致密度复合材料短流程制备装置，其特征在于，所述的档杆（14）是截面为圆形或方形的杆体，档杆（14）的长度为钢水包本体（3）内部高度的二分之一到三分之二，多个档杆（14）在封盖（4）下表面等间距阵列排布。
5.根据权利要求1所述的一种高致密度复合材料短流程制备装置，其特征在于，所述的粉末供应装置（6）包含储料筒（19）、螺旋输送器（17）和落料筒（18），所述的储料筒（19）为无顶盖的圆锥状筒体，所述的圆锥状筒体顶部的截面大于底部的截面，储料筒（19）的底端贯穿螺旋输送器（17）的壳体（15）与螺旋输送器（17）右端固定连接；所述的落料筒（18）为圆管状，落料筒（18）的顶端贯穿螺旋输送器（17）的左端的侧面并与螺旋输送器（17）固定连接；落料筒（18）的底部与气管（7）连通。
6.一种高致密度复合材料的短流程制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
①中间钢水包（9）内添加钢水，且开启电磁搅拌器（1）提供伴热和搅拌，保持中间钢水包（9）内的钢水保持过热10～15℃；
②向储料筒（19）内添加磨好的金属粉末，并启动氦气供气；
③根据需要添加的金属颗粒的质量百分比确定螺旋输送器（17）的旋转速度以及雾化气流和输送气流的流量，气管（7）内的氦气通过落料筒（18），带动落料筒（18）内的金属粉
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