电磁结晶搅拌器的加工工艺制造技术

本发明专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺涉及电磁搅拌装置领域。其目的是为了提供一种非接触式搅拌、成型温度低、铸件晶粒细化、组织分布均匀的电磁结晶搅拌器的加工工艺。本发明专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺，电磁结晶搅拌器的加工过程：硅钢片冷轧加工过程，硅钢片上绕制线圈过程、线圈绕制成的线包的绝缘性和电感量的检测过程。

【技术实现步骤摘要】
电磁结晶搅拌器的加工工艺
本专利技术涉及电磁搅拌装置，特别是涉及一种电磁结晶搅拌器的加工工艺。
技术介绍
随着连铸技术的发展，人们对铸造质量的要求不断提高，对铸坯的力学性能、铸坯中夹杂物含量、皮下气孔等提出了极为苛刻的条件，这些铸坯广泛应用于汽车面板、家电和船舶等行业，不仅要求具有均匀的成形性能，而且对表面质量提出了较高的要求。在传统的连铸工艺条件下，仅通过熔炼过程的精炼已难以满足当前板坯质量要求，而采用电磁搅拌可以促进熔体中气泡和夹杂物上浮、均匀熔体成分和温度、提高铸坯等轴晶率，板坯质量得到显著改善，连铸结晶器电磁搅拌器已成为某些行业用坯料生产中的必要设备之一。电磁搅拌技术已经成为当前国际上提高钢铁以及铝及其合金性能的常用方法之一，其中，行波磁场电磁搅拌技术越来越受到人们的关注，成为电磁冶金技术的热点。电磁结晶搅拌器的原理是利用电流产生强大的变化磁场，穿透多层介质的阻隔，使连铸坯内部的金属熔液产生流动，通过对流动状态的控制达到改善铸坯内部组织、成分分布、熔液纯净度和表面质量等目的。电磁结晶搅拌器采用感应线圈代替传统结晶器，靠电磁压力和金属熔体表面张力使金属熔体在自由表面状态下凝固。当感应线圈中通交变电流时，感应线圈周围产生交变磁场，由电磁场理论可知，处于交变磁场中的金属液将产生与感应线圈中电流方向相反的交变感应电流，感应电流与交变磁场相互作用在产生向内的电磁力，压迫下液体金属成形。目前市场上的铝合金铸棒形式有普通膜铸造、隔热膜铸造、热顶膜铸造及油气润滑铸造，以上几种形式的铸造方式以油气润滑铸造最为先进，但它只能提高铝棒表面的光亮度，不能改变铝材铸件的强度、硬度及细化晶粒。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种非接触式搅拌、成型温度低、铸件晶粒细化、组织分布均匀的电磁结晶搅拌器的加工工艺。本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺，电磁结晶搅拌器的加工过程：1)硅钢片的加工过程，硅钢片选用冷轧钢带，冷轧钢带由热轧胚料加工而成，热轧胚料进行热处理后用冷轧机进行冷轧处理；热轧胚料热处理过程：首先在常温下对钢带进行第一次冷轧；然后对钢带进行中间退火处理，在所述的中间退火处理步骤中，利用电加热罩式炉先将带钢以每小时60℃的加热速度加热到430-470℃范围内，在720-780℃温度范围内保温7-9小时后，随电加热罩式炉冷却到430-470℃温度范围内，完成所述的中间退火步骤；再对钢带进行第二次冷轧处理，利用6％-10％的临界压下量对钢带进行第二次冷轧，所述的临界压下量是带钢半成品的厚度与带钢成品的厚度差值除以带钢成品厚度的百分率，然后对钢带进行成品退火处理，所述成品退火处理过程采用空气冷却；2)硅钢片冷加工，对冷轧处理得到的硅钢片进行线切割，步骤如下：步骤1，开机，接通电源；步骤2，设置加工工序；步骤3，开运丝，让电极丝滚筒空运转，检查电极丝抖动情况和松紧程度，若电极丝过松，则应用张紧轮均匀用力紧丝；步骤4，开水泵，调整喷水量，开水泵时，调节阀关闭，然后逐渐开启，调节至上下喷水柱包容电极丝，水柱射向切割区；步骤5，接通脉冲电源，选择电参数，电极丝切入工件时，拉开脉冲间隔，脉冲间隔控制在(4-6):1之间，电极丝切入工件后，调节脉冲间隔，使加工电流满足要求；步骤6，开启控制机，进入加工状态，观察电流表在切割过程的状态是否稳定，切忌短路；步骤7，加工结束后先关闭水泵，再关闭运丝，检查设备上X、Y、U、V坐标是否到终点；到终点时拆下工件，清洗并检查质量，未到终点应检查程序是否有错或控制机是否有故障，及时采取补救措施，以免工件报废；3)整体打磨：首先把线切割好的硅钢片固定在夹具上，用角磨机把所有的棱角打磨平整，然后用细砂纸手工打磨光亮、再刷漆处理；4)绕制线包，线圈缠绕在经过冷轧处理的硅钢片上形成线包，硅钢片上缠绕若干组线圈，线圈的缠绕方向、匝数、层数均相同；5)绕制线圈的检验，首先，准备盛水器具，盛水器具的体积能容纳电磁结晶搅拌器；然后，将电磁结晶搅拌器至于盛水器具中，并且保证线圈的线头伸出水面；再，用摇表测量线圈的绝缘性，保证线圈的电阻大于5兆欧，并且用电感表检测每组线圈的电感量，电感量保持在30mh即合格；再者，确保线圈绝缘良好后，在水中浸泡24小时，再次对线圈的绝缘性进行检验；检验合格后，留存备用，检验不合格，则重新绕制，绕制完成后重复步骤5)，对线圈进行检验，直至合格。本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺，其中所述硅钢片选用取向硅钢片或无取向硅钢片。本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺，其中所述线圈在硅钢片上缠绕的匝数50-300圈，层数2-10层。本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺与现有技术不同之处在于：本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺采用冷轧硅钢片加工电磁结晶搅拌器，冷轧硅钢片具有表面平整、厚度均匀、叠装系数高、冲片性好等特点，冷轧硅钢片有助于提高铸件的品质；在冷轧硅钢片上缠绕线包，线包缠绕的方向、匝数、层数均保证一致，并且对绕制的线包进行绝缘性和电感量的检测，保证线包的绕制质量；经过上述工艺加工得到的电磁结晶搅拌器，可用于铝合金棒的铸锭过程，使铝合金棒的晶粒细化、组织分布均匀，并将铝合金的铸造温度降低至1200℃，提高冷却效率；提高表面质量，减少中心偏析和中心疏松，基本消除中心缩孔和裂纹，大大增加等轴晶率。下面结合附图对本专利技术的电磁结晶搅拌器的加工工艺作进一步说明。附图说明图1为本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺的电磁结晶搅拌器的结构示意图；图2为本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺的电磁结晶搅拌器的安装结构示意图；附图标注：1、硅钢片；2、线包；3、固定柱；4、凸极；5、加强凸极；6、铸锭；7、结晶器；8、安装板。具体实施方式如图1和图2所示，本专利技术电磁结晶搅拌器的加工工艺，包括电磁结晶搅拌器固定在结晶器7上，结晶器7上盖设安装板8，在结晶器7内形成铸锭6。电磁结晶搅拌器包括硅钢片1、缠绕在硅钢片1上的线圈、硅钢片1上均匀分布若干个固定柱3和凸极4；硅钢片1的整体形状设为正多边形或圆形，线包2的数量与固定柱3和凸极4的个数相同，圆形硅钢片1根据实际需要设计固定柱3和凸极4的个数。凸极4上固定有加强凸极5，固定柱3固定在安装板8上。硅钢片1的优选形状为正六边形，即电磁结晶搅拌器外型为正六边形，相邻两边的交点与外接圆圆心的连线上分布固定柱3和凸极4，固定柱3靠近交点，凸极4靠近圆心，硅钢片1的每个边上均缠绕线圈，绕制成6个线包2，每个线包2的绕制方向、匝数、层数均相同。电磁结晶搅拌器的加工过程：1)硅钢片1的加工过程，硅钢片1选用冷轧钢带，冷轧钢带由热轧胚料加工而成，热轧胚料进行热处理后用冷轧机进行冷轧处理；热轧胚料热处理过程：首先在常温下对钢带进行第一次冷轧；然后对钢带进行中间退火处理，在所述的中间退火处理步骤中，利用电加热罩式炉先将带钢以每小时60℃的加热速度加热到430-470℃范围内，在720-780℃温度范围内保温7-9小时后，随电加热罩式炉冷却到430-470℃温度范围内，完成所述的中间退火步骤；再对钢带进行第二次冷轧处理，利用6％-10％的临界压下量条件对钢带进行第二次冷轧，所述的临界压下量是带钢半成品的厚度与带钢成品的厚度差值除以带钢成品厚度的百分率，然后对钢带进行成品退火处理，所述成品退火处理过程采用空气冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁结晶搅拌器的加工工艺，其特征在于：电磁结晶搅拌器的加工过程：1)硅钢片的加工过程，硅钢片选用冷轧钢带，冷轧钢带由热轧胚料加工而成，热轧胚料进行热处理后用冷轧机进行冷轧处理；热轧胚料热处理过程：首先在常温下对钢带进行第一次冷轧；然后对钢带进行中间退火处理，在所述的中间退火处理步骤中，利用电加热罩式炉先将带钢以每小时60℃的加热速度加热到430‑470℃范围内，在720‑780℃温度范围内保温7‑9小时后，随电加热罩式炉冷却到430‑470℃温度范围内，完成所述的中间退火步骤；再对钢带进行第二次冷轧处理，利用6％‑10％的临界压下量对钢带进行第二次冷轧，所述的临界压下量是带钢半成品的厚度与带钢成品的厚度差值除以带钢成品厚度的百分率，然后对钢带进行成品退火处理，所述成品退火处理过程采用空气冷却；2)硅钢片冷加工，对冷轧处理得到的硅钢片进行线切割，步骤如下：步骤1，开机，接通电源；步骤2，设置加工工序；步骤3，开运丝，让电极丝滚筒空运转，检查电极丝抖动情况和松紧程度，若电极丝过松，则应用张紧轮均匀用力紧丝；步骤4，开水泵，调整喷水量，开水泵时，调节阀关闭，然后逐渐开启，调节至上下喷水柱包容电极丝，水柱射向切割区；步骤5，接通脉冲电源，选择电参数，电极丝切入工件时，拉开脉冲间隔，脉冲间隔控制在(4‑6):1之间，电极丝切入工件后，调节脉冲间隔，使加工电流满足要求；步骤6，开启控制机，进入加工状态，观察电流表在切割过程的状态是否稳定，切忌短路；步骤7，加工结束后先关闭水泵，再关闭运丝，检查设备上X、Y、U、V坐标是否到终点；到终点时拆下工件，清洗并检查质量，未到终点应检查程序是否有错或控制机是否有故障，及时采取补救措施，以免工件报废；3)整体打磨：首先把线切割好的硅钢片固定在夹具上，用角磨机把所有的棱角打磨平整，然后用细砂纸手工打磨光亮、再刷漆处理；4)绕制线包，线圈缠绕在经过冷轧处理的硅钢片上形成线包，硅钢片上缠绕若干组线圈，线圈的缠绕方向、匝数、层数均相同；5)绕制线圈的检验，首先，准备盛水器具，盛水器具的体积能容纳电磁结晶搅拌器；然后，将电磁结晶搅拌器至于盛水器具中，并且保证线圈的线头伸出水面；再，用摇表测量线圈的绝缘性，保证线圈的电阻大于5兆欧，并且用电感表检测每组线圈的电感量，电感量保持在30mh即合格；再者，确保线圈绝缘良好后，在水中浸泡24小时，再次对线圈的绝缘性进行检验；检验合格后，留存备用，检验不合格，则重新绕制，绕制完成后重复步骤5)，对线圈进行检验，直至合格。...

【技术特征摘要】
1.一种电磁结晶搅拌器的加工工艺，其特征在于：电磁结晶搅拌器的加工过程：1)硅钢片的加工过程，硅钢片选用冷轧钢带，冷轧钢带由热轧胚料加工而成，热轧胚料进行热处理后用冷轧机进行冷轧处理；热轧胚料热处理过程：首先在常温下对钢带进行第一次冷轧；然后对钢带进行中间退火处理，在所述的中间退火处理步骤中，利用电加热罩式炉先将带钢以每小时60℃的加热速度加热到430-470℃范围内，在720-780℃温度范围内保温7-9小时后，随电加热罩式炉冷却到430-470℃温度范围内，完成所述的中间退火步骤；再对钢带进行第二次冷轧处理，利用6％-10％的临界压下量对钢带进行第二次冷轧，所述的临界压下量是带钢半成品的厚度与带钢成品的厚度差值除以带钢成品厚度的百分率，然后对钢带进行成品退火处理，所述成品退火处理过程采用空气冷却；2)硅钢片冷加工，对冷轧处理得到的硅钢片进行线切割，步骤如下：步骤1，开机，接通电源；步骤2，设置加工工序；步骤3，开运丝，让电极丝滚筒空运转，检查电极丝抖动情况和松紧程度，若电极丝过松，则应用张紧轮均匀用力紧丝；步骤4，开水泵，调整喷水量，开水泵时，调节阀关闭，然后逐渐开启，调节至上下喷水柱包容电极丝，水柱射向切割区；步骤5，接通脉冲电源，选择电参数，电极丝切入工件时，拉开脉冲间隔，脉冲间隔控制在(4-6):1之间，电极丝切入工件后，调节脉冲间隔，使加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳国，李吉瑞，李广，
申请(专利权)人：石家庄爱迪尔电气有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13