1.可变角度的连续变断面循环挤压装置,其特征在于,包括挤压杆(1)、上模(2)、下模(3)、垫片(4)和紧固装置(5);上模中心设有贯通的矩形上模腔(21),上模腔的横截面尺寸为L×B;下模中心设有贯通的下模腔(30),下模腔包括中心的矩形模腔(31)和位于矩形模腔四个边上的四个装垫片槽(32);矩形模腔的横截面尺寸与上模腔的横截面尺寸相同且对齐;装垫片槽的厚度与垫片截面厚度L1相同;四个装垫片槽中相对的两个横截面尺寸相同,其中一组的横截面尺寸为L×L1,另一组为B×L1;所述紧固装置(5)用于在挤压时紧固上模和下模;
上模和下模之间设置相互配合的凸凹台;
所述垫片为平垫片、锥度垫片、圆面垫片或多段垫片;四个垫片放置在四个装垫片槽(32)中,使得下模腔中形成一个上大下小的变断面型腔;
锥度垫片位于下模腔中的面为锥度面;圆面垫片位于下模腔中的面为弧形面;多段垫片位于下模腔中的面包括上段面和下段锥度面,上段面为竖直面或锥度面,如果为锥度面,下段锥度面的锥度大于上段锥度面的锥度;
挤压杆(1)与上模腔(21)内壁有0.5mm间隙;
垫片(4)的高度大于下模内壁高度0.5mm。
2.根据权利要求1所述的可变角度的连续变断面循环挤压装置,其特征在于,紧固装置包括上紧固板(5-1)、下紧固板(5-2)和紧固螺钉(5-3);上紧固板(5-1)是一个中间开矩形孔(5-1-1)的平板;下紧固板的底部凿有四个用于放置紧固螺钉(5-3)底头的凹坑(5-2-1);
上模和下模夹持于上紧固板(5-1)和下紧固板(5-2)之间,且通过紧固螺钉(5-3)紧固。
3.根据权利要求1所述的可变角度的连续变断面循环挤压装置,其特征在于,下模底面设置槽形排气孔(6)。
4.权利要求1至3中任一项所述的可变角度的连续变断面循环挤压装置的操作方法,其特征在于,包括以下步骤:第1步,将四个垫片(4)使用润滑油润滑后装入下模(3)的装垫片槽(32)内,置于压力机的平面上,然后安装上模(2)并通过紧固装置紧固,最后将需要挤压的矩形试样装入上模腔中;
第2步,标定挤压杆下降高度,将挤压杆(1)装入上模腔(21)中,开动压力机,将挤压杆向下挤压直至标记位置,使试样上尾部刚好进入下模;
第3步,将压力机抬起,松开紧固装置,拆分模具,用挤压杆顶垫片(4)和试样,使垫片和试样与下模(3)分离;
第4步,将试样与垫片分离后,将上模(2)倒置放于压力机上,将试样大断面朝下装入上模(2)内,在挤压杆上做好标记,将挤压杆装入上模(2),使用压力机挤压至设定位置,取出得到矩形试样;
重复第1-4步,进行若干个变形循环,获得晶粒细化后的块体细晶材料坯料。