一種超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，用于輕質(zhì)合金鑄造，該裝置的懸浮劑加入管和合金熔液加入管分別將懸浮劑和熔融輕質(zhì)合金加入至所述的懸浮杯中，懸浮杯位于所述的結晶器內(nèi)側上方，結晶器的外測設置有電磁感應線圈，在結晶器上位于懸浮杯的下部設置有若干個噴水孔，底模位于結晶器的底部；所述的超聲發(fā)生裝置由超聲波發(fā)生器和高能超聲變幅桿組成，超聲波發(fā)生器連接所述的高能超聲變幅桿，工作時將高能超聲變幅桿插入懸浮杯的液面下一定深度。本發(fā)明的有益效果為：實現(xiàn)了電磁場和高能超聲場的耦合作用下合成顆粒增強金屬基復合材料；避免了得到的鑄造產(chǎn)品存在著成分偏析，性能不均勻的問題。
【專利說明】一種超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)鑄造裝置，具體涉及一種用于輕質(zhì)合金鑄造的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置。

【背景技術】
[0002]顆粒增強金屬基復合材料由于具有復合的結構特征而兼?zhèn)淞己玫牧W性能和理化性能，在先進的電工電子器件、航空航天器、機械、橋梁隧道工程等領域具有廣闊的應用前景，已成為近年來金屬基復合材料的研究熱點之一。原位反應合成法是目前制備顆粒增強金屬基復合材料的主要方法，該方法的原理是在金屬基體熔液中加入能生成第二相的合金元素或化合物，在一定溫度下與金屬熔液發(fā)生原位反應生成顆粒相而制得內(nèi)生顆粒增強復合材料。該方法制備復合材料由于顆粒相原位生成，其與基體金屬結合界面干凈，潤濕性好，結合強度高。但是，該技術還存在一系列問題，反應過程難控制，顆粒相易長大，甚至團聚，分布也不均勻。
[0003]利用外場作用可以改善原位合成反應的熱力學與動力學條件，起到促進原位反應進行的作用，同時，外場作用可以控制顆粒相的過分長大或偏聚團簇現(xiàn)象，因此，在外場下原位合成金屬基復合材料越來越受到研究者的重視。但是，單一施加電磁場或超聲場對原位反應合成顆粒增強金屬基復合材料的作用仍不能令人滿意。施加單一電磁場時，中心區(qū)域電磁場作用微弱而邊緣區(qū)域電磁場作用很強。單一施加超聲場時，超聲效應主要集中在變幅桿下的柱狀區(qū)域范圍內(nèi)，即超聲場作用集中在熔體的中心區(qū)域，熔體的邊緣區(qū)域則很尋層。
[0004]同時，現(xiàn)有的連續(xù)鑄造裝置通常是將增強顆粒和合金熔液直接通入結晶器，這樣進入結晶器的合金熔液為過熱的合金熔液，增強顆粒沒有足夠的時間充分分散，這使得得到的鑄造產(chǎn)品的存在著成分偏析，性能不均勻的問題。
[0005]為此，本發(fā)明的設計者有鑒于上述技術缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗和成果，研究設計出一種用于輕質(zhì)合金鑄造的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，以克服上述技術缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題為:設計一種用于輕質(zhì)合金鑄造的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，以解決現(xiàn)有技術中的使用單一電磁場和超聲場以及鑄造產(chǎn)品成分偏析的技術缺陷。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案:
[0008]一種超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，用于輕質(zhì)合金鑄造，其特征在于:該超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置包括懸浮劑加入管、合金熔液加入管、懸浮杯、結晶器、電磁感應線圈、噴水孔、底模和超聲發(fā)生裝置；所述的懸浮劑加入管和合金熔液加入管分別將懸浮劑和熔融輕質(zhì)合金加入至所述的懸浮杯中，懸浮杯位于所述的結晶器內(nèi)側上方，結晶器的外測設置有電磁感應線圈，在結晶器上位于懸浮杯的下部設置有若干個噴水孔，底模位于結晶器的底部；所述的超聲發(fā)生裝置由超聲波發(fā)生器和高能超聲變幅桿組成，超聲波發(fā)生器連接所述的高能超聲變幅桿，工作時將高能超聲變幅桿插入懸浮杯的液面下一定深度。
[0009]上述的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，其特征在于:在所述的底模的外側包裹有保溫租。
[0010]通過上述技術方案可知，本發(fā)明的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置具有如下技術效果:
[0011]1、在輕質(zhì)合金鑄造過程中同時施加電磁場和高能超聲場，利用電磁場對熔體產(chǎn)生電磁力、磁化及潤流感應熱等原理和高能超聲場在熔體內(nèi)產(chǎn)生的聲空化和聲流沖擊等原理對復合材料合成制備過程進行耦合作用，達到控制顆粒相的分布、抑制顆粒長大和團簇并改變原位合成反應的熱力學和動力學條件的目的，實現(xiàn)電磁場和高能超聲場的耦合作用下合成顆粒增強金屬基復合材料。
[0012]2、通過在結晶器內(nèi)側上方設置懸浮杯，使得懸浮劑和合金熔液預先混合均勻后再進入結晶器，這避免了得到的鑄造產(chǎn)品存在著成分偏析，性能不均勻的問題。
[0013]本發(fā)明的詳細內(nèi)容可通過下述的詳細說明及說明書附圖而得到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置。
[0015]圖中:1為懸浮劑加入管、2為合金熔液加入管、3為懸浮杯、4為結晶器、5為電磁感應線圈、6為噴水孔、7為底模、8為高能超聲變幅桿。

【具體實施方式】
[0016]下面結合說明書附圖詳細說明本發(fā)明的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置。
[0017]參見圖1，顯示了本發(fā)明的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置的具體結構。
[0018]一種超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，用于輕質(zhì)合金鑄造，該超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置包括懸浮劑加入管、合金熔液加入管、懸浮杯、結晶器、電磁感應線圈、噴水孔、底模和超聲發(fā)生裝置；該懸浮劑加入管和合金熔液加入管分別將懸浮劑和熔融輕質(zhì)合金加入至該懸浮杯中，懸浮杯位于該結晶器內(nèi)側上方，結晶器的外測設置有電磁感應線圈，在結晶器上位于懸浮杯的下部設置有若干個噴水孔，底模位于結晶器的底部；該超聲發(fā)生裝置由超聲波發(fā)生器和高能超聲變幅桿組成，超聲波發(fā)生器連接該高能超聲變幅桿工作時將高能超聲變幅桿插入懸浮杯的液面下一定深度；且在該底模的外側包裹有保溫氈。
[0019]通過上述結構可知，本發(fā)明的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置具有如下優(yōu)點:
[0020]1、在輕質(zhì)合金鑄造過程中同時施加電磁場和高能超聲場，利用電磁場對熔體產(chǎn)生電磁力、磁化及潤流感應熱等原理和高能超聲場在熔體內(nèi)產(chǎn)生的聲空化和聲流沖擊等原理對復合材料合成制備過程進行耦合作用，達到控制顆粒相的分布、抑制顆粒長大和團簇并改變原位合成反應的熱力學和動力學條件的目的，實現(xiàn)電磁場和高能超聲場的耦合作用下合成顆粒增強金屬基復合材料。
[0021]2、通過在結晶器內(nèi)側上方設置懸浮杯，使得懸浮劑和合金熔液預先混合均勻后再進入結晶器，這避免了得到的鑄造產(chǎn)品存在著成分偏析，性能不均勻的問題。
[0022]顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明公開的內(nèi)容、應用或使用。雖然已經(jīng)在實施例中描述過并且根據(jù)附圖描述了實施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認為的最佳模式以實施本發(fā)明的教導的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權利要求的任何實施例。
【權利要求】
1.一種超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，用于輕質(zhì)合金鑄造，其特征在于:該超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置包括懸浮劑加入管、合金熔液加入管、懸浮杯、結晶器、電磁感應線圈、噴水孔、底模和超聲發(fā)生裝置；所述的懸浮劑加入管和合金熔液加入管分別將懸浮劑和熔融輕質(zhì)合金加入至所述的懸浮杯中，懸浮杯位于所述的結晶器內(nèi)側上方，結晶器的外測設置有電磁感應線圈，在結晶器上位于懸浮杯的下部設置有若干個噴水孔，底模位于結晶器的底部；所述的超聲發(fā)生裝置由超聲波發(fā)生器和高能超聲變幅桿組成，超聲波發(fā)生器連接所述的高能超聲變幅桿，工作時將高能超聲變幅桿插入懸浮杯的液面下一定深度。
2.如權利要求1所述的超聲加電磁懸浮連續(xù)鑄造裝置，其特征在于:在所述的底模的外側包裹有保溫氈。
【文檔編號】B22D11/115GK104325104SQ201410673697
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權日:2014年11月21日
【發(fā)明者】李清遠 申請人:成都索伊新材料有限公司