有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法与流程

1.本发明有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法，涉及包括铝、铜、镁、锌纯金属及合金的金属材料制备技术领域，尤其涉及制备铝合金半固态浆料的真空动态净化装置及其净化方法。


背景技术：

2.在20世纪70年代，mit的flemings教授等提出了半固态成形技术。金属半固态成形即在金属凝固过程中，对其进行强烈搅拌，充分搅碎其初生枝晶固相，获得一定球状初生固相均匀的固液混合浆料。相比于传统的液态成形，半固态金属成形具有能减少气孔、缩孔，提高零件的力学性能及模具寿命，减少凝固收缩，提高零件尺寸精度等优点。
3.半固态浆料的制备是半固态成形的基础，其方法主要有：机械搅拌法、电磁搅拌法、等温处理法、超声波法、液相线铸造法等。电磁搅拌法利用浆料内部产生的洛伦兹力来实现对浆料的搅拌。金属浆料在剪切力的作用下发生晶粒增殖，大量的晶粒在均匀的温度场和溶质场中长大，最终获得细小的球状初生晶粒。
4.对于铝合金等有色金属而言，降低杂质和氢含量可以有效提高产品性能。但是在非真空条件下，采用搅拌方法制备半固态金属浆料时存在搅拌卷气、污染熔体等问题，金属熔体容易吸氢。当金属熔体开始凝固时，氢的溶解度急剧变小，氢需以气体形态析出；凝固结束后，气体就会留在铸件中形成气孔或缩松等缺陷。另外，金属中往往存在杂质缺陷，如铝中一般含有0.002-0.02％的al2o3，按存在形态，存在一类分布不均的大块杂质(大于20μm)，此类杂虽危害大，但易除；还存在一类分布均匀的、采用传统净化处理可除的细片状杂质(10-20μm)；另外还存在一类分布均匀的，采用传统净化处理难以除去的弥散于铝中的微片杂质(小于10μm)，这类杂质不仅是恶化金属性能的主角，也将成为遗传的主体，直接影响金属的质量。气孔及杂质缺陷的存在，会严重削弱铸件的强度、腐蚀抗性和导电性等，影响铸件表面质量，使产品的废品率提高。为了减少气体的影响，致力于研制先进的金属净化技术。
5.针对上述现有技术中所存在的问题，本发明研究开发了一种新型的铝、铜、镁、锌及其合金真空搅拌净化与半固态金属浆料制备的一体化装置及方法，从而克服了现有技术中所存在的问题。


技术实现要素：

6.根据上述现有技术提出的铝合金氢气及微小杂质不能及时排除，难以保证熔体净化的技术问题，而提供一种有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法。一方面，采用真空搅拌净化系统，解决了在常压下净化能力有限的难题，避免了在空气中搅拌时氧化夹杂的产生，使熔体深度净化。另一方面，实现了真空净化与半固态金属浆料制备的一体化，不需要单独的制浆工序和设备，突破了传统制浆方法单独设置制浆站时效率低、浆料输送困难、工艺控制难、成本高等技术瓶颈，工艺高度简化，在单机上实现净化和制浆双功
能，并且解决了传统制浆工艺中搅拌卷气、引入缺陷的难题，浆料的纯净度高，且具有短流程、低成本的显著优势，从而克服了现有技术中所存在的问题。
7.本发明采用的技术手段如下：
8.一种有色金属真空净化与半固态浆料成型装置主要是对包括铝、铜、镁、锌纯金属及合金的浆料进行真空净化和半固态浆料成型的装置，其包括：真空系统、加热炉及炉体组件、电磁搅拌设备、炉盖搬运机构、液压站、水冷系统和电控柜；
9.进一步地，加热炉及炉体组件设置于电磁搅拌设备的上部；
10.进一步地，真空系统设置于加热炉及炉体组件的上部；
11.进一步地，炉盖搬运机构设置于柜体的上部，并与真空系统相连接；
12.进一步地，液压站设置于柜体的内部，并与炉盖搬运机构相连接；
13.进一步地，水冷系统设置于柜体和电磁搅拌设备上，为电磁搅拌设备进行冷却；
14.进一步地，电控柜设置于柜体的前部，通过线路与上述各系统设备相连接，便于控制操作。
15.进一步地，加热炉及炉体组件包括：坩埚、炉体和加热装置；
16.进一步地，炉体为双层立式圆筒结构，内层材质为304不锈钢，外层材质为碳钢；
17.进一步地，炉体内表面经过抛光处理，光滑的内表面有利于提高真空度，且便于清扫；
18.进一步地，炉体设置于电磁搅拌设备的上部；
19.进一步地，坩埚由310s不锈钢材质制成，设置于炉体的内部；
20.进一步地，坩埚用于盛放半固态浆料；
21.进一步地，坩埚与炉体之间设置有加热装置，用于对坩埚进行加热；
22.进一步地，加热装置包括加热棒、电磁感应加热线圈中的一种，但不仅限于上述两种形式。
23.进一步地，真空系统设置于坩埚上部，包括：真空炉盖、真空管组件、真空视察装置、真空快接卡箍、真空泵、真空波纹管；
24.进一步地，真空炉盖为双层水冷结构，设置于坩埚口部，并与炉盖搬运机构相连接；
25.进一步地，真空炉盖上方分布有真空管组件、真空视察装置和真空快接卡箍；
26.进一步地，真空泵设置于炉体的后部，通过真空管道、真空波纹管及真空快接卡箍与坩埚内部腔体相连通，用于对坩埚内部腔体抽真空。
27.进一步地，坩埚上端口部外壁面上，焊装有坩埚口冷却管；
28.进一步地，坩埚口冷却管与水冷系统相连接，通过进出水实现冷却，冷却温度保持在20-40℃。
29.进一步地，电磁搅拌设备包括：外壳、感应器和支撑柱；
30.进一步地，感应器为直线电机，装于外壳的内部，并位于加热炉及炉体组件的下方；
31.进一步地，外壳的下部设置有用于支撑的支撑柱。
32.进一步地，炉盖搬运机构包括：水平拖动油缸、水平机构架体、水平滑道、上下拖动油缸、垂直滑道和真空炉盖托架；
33.进一步地，水平拖动油缸的缸体水平固定装于柜体的上部；
34.进一步地，水平机构架体通过水平滑道装于柜体的上部，并与水平拖动油缸的缸杆固定连接，可在缸杆的带动下横向移动；
35.进一步地，上下拖动油缸的缸体垂直固定装于水平机构架体的垂直架上；
36.进一步地，真空炉盖托架与上下拖动油缸的缸杆顶端相连接，并通过垂直滑道与水平机构架体的垂直架滑动连接，在上下拖动油缸的带动下沿垂直滑道上下滑动；
37.进一步地，真空炉盖托架的另一端与真空炉盖相连接；
38.进一步地，水平拖动油缸和上下拖动油缸通过油管与液压站相连通，液压站为二者提供工作动力。
39.进一步地，水冷系统包括：出水口、进水口和排水系统；
40.进一步地，进水口和出水口设置于外壳的两侧，并与外壳内墙体相通；
41.进一步地，排水系统设置于柜体的内部，并通过管路与进水口和出水口相连通，用于外壳内的冷却水的循环，为感应器进行冷却。
42.进一步地，真空管组件上安装真空计，用于测量坩埚内的真空状态。
43.一种有色金属真空净化与半固态浆料成型装置的净化方法为在真空及电磁力的共同作用下，将易溶于铝、铜、镁、锌纯金属及合金液中的氢析出，使浆料净化；具体的净化步骤为：
44.步骤1、清理坩埚内壁，使用氮化硼涂料涂刷坩埚内壁，厚度不超过0.4mm，涂刷完成后开启加热装置，将坩埚内表面加热至150-300℃烘干；等待坩埚冷却至100℃以下，重复涂刷3-4遍即可；
45.步骤2、将浆料进行烘干和除去表面杂质后投入至坩埚内，将坩埚置于炉体中，浆料通过炉体进行熔炼；熔炼过程确保真空炉盖及坩埚口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃；
46.步骤3、设置熔炼目标温度，启动自动控温模式；
47.步骤4、当熔体固液状态共存时，使坩埚与真空系统连通，对密封炉体抽真空，同时打开真空视察装置观察密封炉体的真空度；当达到预定真空度10pa后，保持10-20min，可进行下一步处理；
48.步骤5、在电控柜面板上根据所需要设置好相应的电磁搅拌参数，利用电磁搅拌进一步对浆料进行除氢；电磁搅拌作用时间为30-40min，认为除氢结束；
49.步骤6、破除炉体真空状态，将半固态浆料取出，准备浇铸或压铸等后续处理。
50.传统的熔炼与铸造工艺中，由于空气中的水汽、氧气等与金属熔体原子的物理化学作用，铜、铝合金在熔炼、转包、浇铸过程中极易吸气、氧化，从而在凝固后的铸件中形成杂质缺陷，并且由于气体在高温与室温下金属中的溶解度不同，从而在铸件中形成气孔等一系列缺陷，显著降低了材料的力学性能、疲劳性能以及耐腐蚀性能等。以a356铝合金为例，常规铸造的显微组织中不可避免的存在气孔与杂质缺陷，从图3(a)所示。经真空搅拌后铸件中气体含量由0.24降低到0.05ml/g，从图3(b)中可以发现显微组织中无气孔和夹杂缺陷，显微组织含有细小球状初生α-al晶粒。另外，由图4可以发现，经真空搅拌后铸件中铸件缺陷消失。a356合金铸件平均抗拉强度达到224mpa，伸长率为5％。与常规a356合金铸件相比，合金的抗拉强度提高了17％，伸长率提高了20％。
51.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
52.1、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置，熔炼室全部内表面经过抛光处理，光滑的内表面有利于提高真空度，且便于清扫；
53.2、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置，使用硅碳棒作为炉体的加热体，具备加热速度快，更换方便等优点；
54.3、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置，坩埚整体用310s不锈钢，保证真空密封圈的可靠性和使用寿命，炉盖与搬运机构固连，其上包含旋转机构和真空快速连接法兰等；
55.4、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置的净化方法，利用电磁搅拌产生的电磁力使粘度较大铝、铜、镁、锌纯金属及合金浆料中的氢气、非金属夹杂物去除，避免了对浆料带来新的污染；同时，在处理量和净化深度方面具有显著的优势；
56.5、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法，在真空条件下铝合金浆料的吸气倾向于零，而从铝熔体中析出氢的倾向很强烈，已溶于铝熔体中的氢不断析出，在氢气气泡上浮的过程中也带走了非金属夹杂物，从而使铝熔体净化；
57.6、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置的净化方法，将盛有铝熔体的坩埚置于密闭的真空室内，在一定的温度下镇静一定时间，使溶入铝熔体中的气体及非金属夹杂物析出，上浮至表面，然后加以排除。在真空条件下，微孔率显著下降，一般可降低二级左右，力学性能普遍提高10％左右；避免了变质过程中二次吸氢、氧化，是一种较为理想的除气条件；
58.7、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法，与机械搅拌法相比，该工艺的最大优点是其非接触性，避免搅拌棒或叶片受到腐烛和污染熔体；另一方面，电磁搅拌的设备参数可以准确控制，精确度远高于机械搅拌法，所以此工艺在工业应用中具有较强的应用前景；
59.8、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法，具有设备简单，操作方便，具备工艺适应性强、方便灵活、铸件气孔率低、力学性能高的优势，适用于大中型铸造铝合金铸件的成形制造和工业化生产；
60.9、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法，采用真空搅拌净化系统，解决了在常压下净化能力有限的难题，避免了在空气中搅拌时氧化夹杂的产生，使熔体深度净化。
61.10、本发明提供的有色金属真空净化与半固态浆料成型装置及其净化方法，实现了真空净化与半固态金属浆料制备的一体化，不需要单独的制浆工序和设备，突破了传统制浆方法单独设置制浆站时效率低、浆料输送困难、工艺控制难、成本高等技术瓶颈，工艺高度简化，在单机上实现净化和制浆双功能，并且解决了传统制浆工艺中搅拌卷气、引入缺陷的难题，浆料的纯净度高，且具有短流程、低成本的显著优势。
62.综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的铝、铜、镁、锌纯金属及合金中氢气及微小杂质不能及时排除，难以保证熔体净化的问题。
附图说明
63.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
64.图1为本发明结构示意图；
65.图2为本发明俯视图；
66.图3为a356铝合金净化前后半固态组织对比图；
67.图4为a356铝合金铸件净化前后断口气孔形貌对比图。
68.图中：1、电控柜 2、液压站 3、柜体 4、水平拖动油缸 5、水平滑道 6、上下拖动油缸 7、水平机构架体 8、垂直滑道 9、真空炉盖托架 10、真空炉盖 11、真空管组件 12、真空视察装置 13、坩埚口冷却管 14、坩埚 15、浆料 16、炉体 17、加热装置 18、出水口 19、支撑柱 20、外壳 21、感应器 22、进水口 23、排水系统 24、真空泵 25、真空波纹管 26、真空快接卡箍。
具体实施方式
69.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
70.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
71.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
72.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
74.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
75.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
76.如图1-2所示，本发明提供了一种有色金属真空净化与半固态浆料成型装置主要是对包括铝、铜、镁、锌纯金属及合金的浆料15进行真空净化和半固态浆料成型的装置，其包括：真空系统、加热炉及炉体组件、电磁搅拌设备、炉盖搬运机构、液压站2、水冷系统和电控柜1；加热炉及炉体组件设置于电磁搅拌设备的上部；真空系统设置于加热炉及炉体组件的上部；炉盖搬运机构设置于柜体3的上部，并与真空系统相连接；液压站2设置于柜体3的内部，并与炉盖搬运机构相连接；水冷系统设置于柜体3和电磁搅拌设备上，为电磁搅拌设备进行冷却；电控柜1设置于柜体3的前部，通过线路与上述各系统设备相连接，便于控制操作。
77.加热炉及炉体组件包括：坩埚14、炉体16和加热装置17；炉体16为双层立式圆筒结构，内层材质为304不锈钢，外层材质为碳钢；炉体16内表面经过抛光处理，光滑的内表面有利于提高真空度，且便于清扫；炉体16设置于电磁搅拌设备的上部；坩埚14由310s不锈钢材质制成，设置于炉体16的内部；坩埚14用于盛放半固态浆料15；坩埚14与炉体16之间设置有加热装置17，用于对坩埚14进行加热；加热装置包括加热棒、电磁感应加热线圈中的一种，但不仅限于上述两种形式。
78.真空系统设置于坩埚14上部，包括：真空炉盖10、真空管组件11、真空视察装置12、真空快接卡箍26、真空泵24、真空波纹管25；真空炉盖10为双层水冷结构，设置于坩埚14口部，并与炉盖搬运机构相连接；真空炉盖10上方分布有真空管组件11、真空视察装置12和真空快接卡箍26；真空泵24设置于炉体16的后部，通过真空管道、真空波纹管25及真空快接卡箍26与坩埚14内部腔体相连通，用于对坩埚14内部腔体抽真空。
79.坩埚14上端口部外壁面上，焊装有坩埚口冷却管13；坩埚口冷却管13与水冷系统相连接，通过进出水实现冷却，冷却温度保持在20-40℃。
80.电磁搅拌设备包括：外壳20、感应器21和支撑柱19；感应器21为直线电机，装于外壳20的内部，并位于加热炉及炉体组件的下方；外壳20的下部设置有用于支撑的支撑柱19。
81.炉盖搬运机构包括：水平拖动油缸4、水平机构架体7、水平滑道5、上下拖动油缸6、垂直滑道8和真空炉盖托架9；水平拖动油缸4的缸体水平固定装于柜体3的上部；水平机构架体7通过水平滑道5装于柜体3的上部，并与水平拖动油缸4的缸杆固定连接，可在缸杆的带动下横向移动；上下拖动油缸6的缸体垂直固定装于水平机构架体7的垂直架上；真空炉盖托架9与上下拖动油缸6的缸杆顶端相连接，并通过垂直滑道8与水平机构架体7的垂直架
滑动连接，在上下拖动油缸6的带动下沿垂直滑道8上下滑动；真空炉盖托架9的另一端与真空炉盖10相连接；水平拖动油缸4和上下拖动油缸6通过油管与液压站2相连通，液压站2为二者提供工作动力。
82.水冷系统包括：出水口18、进水口22和排水系统23；进水口22和出水口18设置于外壳20的两侧，并与外壳20内墙体相通；排水系统23设置于柜体3的内部，并通过管路与进水口22和出水口18相连通，用于外壳20内的冷却水的循环，为感应器21进行冷却。
83.真空管组件11上安装真空计，用于测量坩埚14内的真空状态。
84.一种有色金属真空净化与半固态浆料成型装置的净化方法为在真空及电磁力的共同作用下，将易溶于铝、铜、镁、锌纯金属及合金液中的氢析出，使浆料净化；具体的净化步骤为：
85.步骤1、清理坩埚14内壁，使用氮化硼涂料涂刷坩埚14内壁，厚度不超过0.4mm，涂刷完成后开启加热装置，将坩埚14内表面加热至150-300℃烘干；等待坩埚14冷却至100℃以下，重复涂刷3-4遍即可；
86.步骤2、将浆料15进行烘干和除去表面杂质后投入至坩埚14内，将坩埚14置于炉体16中，浆料15通过炉体16进行熔炼；熔炼过程确保真空炉盖10及坩埚口冷却管13水流量合格，且水温不高于50℃；
87.步骤3、设置熔炼目标温度，启动自动控温模式；
88.步骤4、当熔体固液状态共存时，使坩埚14与真空系统连通，对密封炉体抽真空，同时打开真空视察装置观察密封炉体的真空度；当达到预定真空度10pa后，保持10-20min，可进行下一步处理；
89.步骤5、在电控柜1面板上根据所需要设置好相应的电磁搅拌参数，利用电磁搅拌进一步对浆料进行除氢；电磁搅拌作用时间为30-40min，认为除氢结束；
90.步骤6、破除炉体真空状态，将半固态浆料取出，准备浇铸或压铸等后续处理。
91.实施例1
92.步骤1：利用水平拖动油缸和上下拖动油缸使真空炉盖托架移动，真空炉盖被打开；将310s不锈钢坩埚内表面涂氮化硼涂料，并放置干燥备用；每次涂刷厚度不大于0.4mm，一般涂刷3-4层即可；必须在前一遍涂刷的涂层完全干燥硬化变白后再进行下一遍涂刷；
93.步骤2：盖上真空炉盖，将加热炉内310s不锈钢坩埚b1内表面预热至150-300℃；
94.步骤3：再次将真空炉盖打开，将需要熔炼的a356铝合金装入310s不锈钢坩埚内，盖上真空炉盖。确保炉盖及坩埚口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃；
95.步骤4：设置a356铝合金熔炼温度，启动自动控温模式；
96.步骤5：当a356铝合金为固液相共存时，使用快接卡箍连接水冷真空炉盖和真空波纹管，形成真空密封炉体；起动真空系统，对密封炉体抽真空，同时打开真空视察装置观察密封炉体的真空度；
97.步骤6：当真空度基本稳定在1-10pa时，启动电磁搅拌设备控制系统，调整电磁搅拌参数(如功率、频率及电流等)；此过程的搅拌时间大约在30-40min；
98.步骤7：获得满意的真空度后，破除炉体真空状态，拆下快接卡箍，并驱动水平拖动油缸和上下拖动油缸，将水冷真空炉盖搬运至初始位置，关闭液压站、电磁搅拌设备；此过程保证电磁搅拌设备进水口、出水口的水流量，达到对电磁搅拌发生器降温的目的；
99.步骤8：破除炉体真空状态，将半固态浆料取出，准备浇铸或压铸等后续处理；
100.步骤9：a356铝合金浆料浇铸结束后，待炉体温度降至200℃以下时，才可关闭排水系统；整个过程需保证冷却水进水温度≤30℃，出水温度≤50℃为宜；
101.步骤10：关闭电控柜。
102.在压强为1-10pa，搅拌时间30-40min时，a356铝合金净化前后的氢气含量如表1所示。
103.表1 净化前后a356熔体内氢气含量
[0104][0105]
实施例2
[0106]
步骤1：利用水平拖动油缸和上下拖动油缸使真空炉盖托架移动，真空炉盖被打开；将310s不锈钢坩埚内表面涂氮化硼涂料，并放置干燥备用；每次涂刷厚度不大于0.4mm，一般涂刷3-4层即可；必须在前一遍涂刷的涂层完全干燥硬化变白后再进行下一遍涂刷；
[0107]
步骤2：盖上真空炉盖，将加热炉内310s不锈钢坩埚b1内表面预热至150-300℃；
[0108]
步骤3：再次将真空炉盖打开，将需要熔炼的a356铝合金装入310s不锈钢坩埚内，盖上真空炉盖。确保炉盖及坩埚口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃；
[0109]
步骤4：设置a356铝合金熔炼温度，启动自动控温模式；
[0110]
步骤5：当a356铝合金为固液相共存时，使用快接卡箍连接水冷真空炉盖和真空波纹管，形成真空密封炉体；起动真空系统，对密封炉体抽真空，同时打开真空视察装置观察密封炉体的真空度；
[0111]
步骤6：当真空度基本稳定在1-3
×
10-1
pa时，启动电磁搅拌设备控制系统，调整电磁搅拌参数(如功率、频率及电流等)；此过程的搅拌时间大约在30-40min；
[0112]
步骤7：获得满意的真空度后，破除炉体真空状态，拆下快接卡箍，并驱动水平拖动油缸和上下拖动油缸，将水冷真空炉盖搬运至初始位置，关闭液压站、电磁搅拌设备；此过程保证电磁搅拌设备进水口、出水口的水流量，达到对电磁搅拌发生器降温的目的；
[0113]
步骤8：破除炉体真空状态，将半固态浆料取出，准备浇铸或压铸等后续处理；
[0114]
步骤9：a356铝合金浆料浇铸结束后，待炉体温度降至200℃以下时，才可关闭排水系统；整个过程需保证冷却水进水温度≤30℃，出水温度≤50℃为宜；
[0115]
步骤10：关闭电控柜。
[0116]
在压强为1-3
×
10-1
pa，搅拌时间30-40min时，a356铝合金净化前后的氢气含量如表2所示。
[0117]
表2 净化前后a356熔体内氢气含量
[0118][0119]
实施例3
[0120]
步骤1：利用水平拖动油缸和上下拖动油缸使真空炉盖托架移动，真空炉盖被打开；将310s不锈钢坩埚内表面涂氮化硼涂料，并放置干燥备用；每次涂刷厚度不大于0.4mm，
一般涂刷3-4层即可；必须在前一遍涂刷的涂层完全干燥硬化变白后再进行下一遍涂刷；
[0121]
步骤2：盖上真空炉盖，将加热炉内310s不锈钢坩埚b1内表面预热至150-300℃；
[0122]
步骤3：再次将真空炉盖打开，将需要熔炼a356铝合金装入310s不锈钢坩埚内，盖上真空炉盖。确保炉盖及坩埚口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃；
[0123]
步骤4：设置a356铝合金熔炼温度，启动自动控温模式；
[0124]
步骤5：当a356铝合金为固液相共存时，使用快接卡箍连接水冷真空炉盖和真空波纹管，形成真空密封炉体；起动真空系统，对密封炉体抽真空，同时打开真空视察装置观察密封炉体的真空度；
[0125]
步骤6：当真空度基本稳定在1-3
×
10-2
pa时，启动电磁搅拌设备控制系统，调整电磁搅拌参数(如功率、频率及电流等)；此过程的搅拌时间大约在30-40min；
[0126]
步骤7：获得满意的真空度后，破除炉体真空状态，拆下快接卡箍，并驱动水平拖动油缸和上下拖动油缸，将水冷真空炉盖搬运至初始位置，关闭液压站、电磁搅拌设备；此过程保证电磁搅拌设备进水口、出水口的水流量，达到对电磁搅拌发生器降温的目的；
[0127]
步骤8：破除炉体真空状态，将半固态浆料取出，准备浇铸或压铸等后续处理；
[0128]
步骤9：a356铝合金浆料浇铸结束后，待炉体温度降至200℃以下时，才可关闭排水系统；整个过程需保证冷却水进水温度≤30℃，出水温度≤50℃为宜；
[0129]
步骤10：关闭电控柜。
[0130]
在压强为1-3
×
10-2
pa，搅拌时间30-40min时，a356铝合金净化前后的氢气含量如表3所示。
[0131]
表3 净化前后a356熔体内氢气含量
[0132][0133]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。