金屬熔體處理設備

一、超聲金屬處理原理

      高能超聲具有聲學效應。在金屬凝固過程中引入超聲振動，凝固組織從粗大的柱狀晶變?yōu)榫鶆蚣毜容S晶，金屬的宏觀及微觀偏析均得到改善。普遍認為，高能超聲波在超聲波處理、超聲波金屬處理、超聲波晶粒細化、超聲波金屬凝固、超聲波熔體消泡、超聲波結(jié)晶、超聲波聲空化、超聲波鑄造、超聲波凝固組織、超聲波金屬連鑄等方面都有用武之地。

      超聲波對金屬熔體的氣泡消除也很有效，在超聲波的作用下氣泡的排出速度大大加快，能顯著提高金屬的品質(zhì)。

      被處理熔體盛在特定的容器中，如坩堝、熔煉爐、結(jié)晶爐，把超聲波能量發(fā)射到金屬熔體中有許多種方法。這其中，將超聲波工具頭插入熔體中，直接向熔融金屬液體發(fā)射超聲波，無疑是有效的一種。熔體在冷卻結(jié)晶的同時也被強烈的超聲波作用，材料特性隨之發(fā)生改變。對特定熔體而言，熔體量越少，超聲波發(fā)生器的輸出功率越大，超聲波作用的時間越長，則超聲波綜合作用強度就越高。也就是說，我們也可通過控制金屬熔體量的多少、超聲波發(fā)生器輸出功率的大小、以及超聲波作用的時間，來控制超聲波作用的效果，找到超聲波作用和實際效果的最佳平衡點。

      在需要特別大的超聲波功率的情況下，可以將多個超聲波單元組合使用，使超聲波功率得到成倍增加。

國內(nèi)外眾多的專家學者、生產(chǎn)技術(shù)人員已經(jīng)做過各種研究試驗，證明超聲波在處理金屬熔體過程中的顯著功效。

優(yōu)勢：

1.耐高溫：最高承受溫度800℃ 。

2.安裝簡便：通過法蘭連接固定 。

3.耐腐蝕：使用高強度鈦合金工具頭 。

4.功率大：單工具頭的最大功率可達3000W 。

二、超聲金屬處理設備組成

      超聲波金屬熔體處理設備主要由超聲波驅(qū)動電源和超聲波振動設備兩部分組成，并通過專用電纜連接。

      超聲波驅(qū)動電源起著將50Hz-60Hz的市電（交流220V）轉(zhuǎn)化為高功率、高頻率的電信號并輸出給超聲波振動部件的作用。超聲波振動設備主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、焊接法蘭、工具頭，用于產(chǎn)生超聲波振動，并向工藝對象中發(fā)射此振動能量。換能器在縱向做來回伸縮運動，從而將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機械能（即超聲波），變幅桿依據(jù)設計需求來放大振幅，隔離反應溶液和換能器，一般情況下，變幅桿與發(fā)射頭之間連接有焊接法蘭，焊接法蘭起到固定整個超聲波振動系統(tǒng)的作用。變幅桿與工具頭相連，變幅桿將從換能器傳遞過來的超聲波振動能量傳遞給工具頭，最后通過工具頭將超聲波振動能量發(fā)射到工藝對象中。

圖1 金屬處理設備發(fā)射頭參考結(jié)構(gòu)圖

三、實物圖

四、技術(shù)指標

五、性能優(yōu)點

1、高強度鋁合金、鎂合金鑄造。

2、鋁、鎂合金棒料、板料生產(chǎn)。

3、各種合金材料、電動機轉(zhuǎn)子等結(jié)晶除氣。

4、各種金屬基復合材料、高強度鋁合金活塞鑄造。

六、超聲波金屬熔體處理設備應用領域