真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，包括结晶器，结晶器的空腔内通循环冷却水，结晶器的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ，对应结晶器的中间通孔在结晶器下方设置引锭盘，引锭盘与结晶器的内壁形成铸造空腔，结晶器的顶部设置密封罩，密封罩上固定有声波振动部件和入液管，声波振动部件连接超声波发生器，入液管的出液口伸入到铸造空腔内，对应出液口在入液管的下方设置分流盘，分流盘顶部连接分流盘支架，分流盘底部设置浮漂空腔，分流盘通过分流盘支架、浮漂空腔和结晶器的配合进行支撑，密封罩上还设置有抽真空孔，抽真空孔连接抽真空装置。本实用新型专利技术能够细化晶粒，减少镁合金凝固后的气孔量，提高了镁合金的强度和塑性。

A Device for Controlling Solidification of Magnesium Alloy by Ultrasound under Vacuum Conditions

The utility model relates to a device for controlling magnesium alloy solidification under vacuum conditions by using ultrasonic wave, which includes a mould, circulating cooling water in the cavity of the mould, cooling water outlet I at the bottom inner side of the mould, an ingot tray under the mould corresponding to the middle through hole of the mould, a casting cavity formed between the ingot tray and the inner wall of the mould, and a sealing cover at the top of the mould. The sealing cover is fixed with sound wave vibration parts and liquid inlet tubes, and the sound wave vibration parts are connected with the ultrasonic generator. The liquid outlet of the liquid inlet tube extends into the casting cavity. The corresponding liquid outlet is provided with a shunt plate under the liquid inlet tube. The top of the shunt plate is connected with a shunt plate bracket, and the bottom of the shunt plate is provided with a floating cavity. The shunt plate is fed through the shunt plate bracket, a floating cavity and a crystallizer. A vacuum hole is arranged on the sealing cover, and the vacuum hole is connected with the vacuum pumping device. The utility model can refine grains, reduce the porosity of magnesium alloy after solidification, and improve the strength and plasticity of magnesium alloy.

【技术实现步骤摘要】
真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置
本技术涉及一种镁合金液的凝固装置，具体涉及一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置。
技术介绍
镁合金液中含有大量的氢气气体，在镁合金凝固后，氢气气体的分布会增加镁合金的气孔量，对镁合金的强度和塑性有影响，严重影响镁合金的质量。为了提高镁合金的质量，提出了一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，该装置填补了目前国内外的空白，能够减少镁合金凝固后的气孔量，大大提高了镁合金的强度和塑性。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本技术要解决的问题是：提供一种结构设计合理，非常环保，投入成本低，能够减少镁合金凝固后的气孔量，提高镁合金的强度和塑性的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，包括结晶器，结晶器的空腔内通循环冷却水，结晶器的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ，对应结晶器的中间通孔在结晶器下方设置引锭盘，引锭盘与结晶器的内壁形成铸造空腔，结晶器的顶部设置密封罩，密封罩上固定有声波振动部件和入液管，声波振动部件连接超声波发生器，入液管的出液口伸入到铸造空腔内，对应出液口在入液管的下方设置分流盘，分流盘顶部连接分流盘支架，分流盘底部设置浮漂空腔，分流盘通过分流盘支架、浮漂空腔和结晶器的配合进行支撑，密封罩上还设置有抽真空孔，抽真空孔连接抽真空装置。真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置通过超声波发生器和声波振动部件的配合，能够改变气孔原有的分布，减少镁合金中的气孔，提高镁合金的强度和塑性，在凝固过程中不会产生废气，环保性能好，投入成本低，实用性强。进一步的优选，分流盘的分流孔等间距设置在分流盘的下部，能够使镁合金液均匀的流入到铸造空腔内。进一步的优选，分流盘内设置锥形塞子，锥形塞子与入液管的出液口相对应，通过锥形塞子能够控制镁合金液的流量，使分流盘保持平衡。进一步的优选，声波振动部件设置四个，四个声波振动部件均匀设置在铸造空腔内，每两个声波振动部件分别连接一个超声波发生器。进一步的优选，超声波发生器采用0.5KW超声波发生器。进一步的优选，入液管设置在密封罩的中间位置，方便镁合金液均匀的流入到铸造空腔内。进一步的优选，冷却水出口Ⅰ呈45度角设置，便于水冷却。进一步的优选，结晶器下方设置有冷却盘管，冷却盘管套装在圆铸锭外侧，冷却盘管的内侧设置冷却水出口Ⅱ，冷却水出口Ⅱ呈45度角设置，能够对镁合金圆铸锭进行二次冷却，保证冷却效果。本技术所具有的有益效果是：1、本技术所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置通过超声波的作用，能够通过产生的空化现象改变气孔的原有分布，便于镁合金液内氢气的排出，促进晶核的形成，便于凝固晶粒细化，减少镁合金凝固后的气孔量，大大提高了镁合金的强度和塑形。2、本技术所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置通过对真空度的控制，能够有利于气体的吸附和排除，进一步提高了镁合金凝固后的质量。3、本技术所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置不会产生多余的废气废渣，非常环保，投资成本低，操作费用低，具有较强的实用性。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的镁合金液凝固过程的结构示意图；图中，1、结晶器；2、铸造空腔；3、出液口；4、入液管；5、超声波发生器；6、声波振动部件；7、抽真空装置；8、抽真空孔；9、密封罩；10、分流盘；11、分流盘支架；12、循环冷却水；13、分流孔；14、锥形塞子；15、圆铸锭；16、引锭盘；17、冷却水出口Ⅰ；18、冷却盘管；19、冷却水出口Ⅱ；20、浮漂空腔。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例做进一步描述：实施例1：如图1-2所示，本技术所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，包括结晶器1，结晶器1的空腔内通循环冷却水12，结晶器1的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ17，冷却水出口Ⅰ17呈45度角设置，对应结晶器1的中间通孔在结晶器1下方设置引锭盘16，引锭盘16与结晶器1的内壁形成铸造空腔2，引锭盘16底部连接升降装置，通过升降装置带动引锭盘16实现上下移动，结晶器1的顶部设置密封罩9，密封罩9上固定有声波振动部件6和入液管4，声波振动部件6连接超声波发生器5，入液管4的出液口3伸入到铸造空腔2内，对应出液口3在入液管4的下方设置分流盘10，分流盘10顶部连接分流盘支架11，分流盘10底部设置浮漂空腔20，分流盘10通过分流盘支架11、浮漂空腔20和结晶器1的配合进行支撑，密封罩9上还设置有抽真空孔8，抽真空孔8连接抽真空装置7。所述的分流盘10的分流孔13等间距设置在分流盘10的下部，分流盘10内设置锥形塞子14，锥形塞子14与入液管4的出液口3相对应。所述的声波振动部件6设置四个，四个声波振动部件6均匀设置在铸造空腔2内，每两个声波振动部件6分别连接一个超声波发生器5，超声波发生器5采用0.5KW超声波发生器。为了使镁合金液均匀流入铸造腔体2内，优选的将入液管4设置在密封罩9的中间位置。实施例2：所述的结晶器1下方设置有冷却盘管18，冷却盘管18套装在圆铸锭15外侧，冷却盘管18的内侧设置冷却水出口Ⅱ19，冷却水出口Ⅱ19呈45度角设置。所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的方法，包括以下步骤：(1)将镁合金液通过入液管4注入到分流盘10内，在分流盘10下部分流孔13的分流作用下，将镁合金液均匀分流至铸造空腔2内；(2)开启抽真空装置7，对密封罩9内侧的铸造空腔2进行抽真空，使铸造空腔2内的真空度保持在50-75KPa；同时开启超声波发生器5，超声波发生器5产生的超声波输送至声波振动部件6，在声波振动部件6的作用下，使镁合金液中的气体氢发生空化现象，产生空化气泡，空化气泡在真空条件下从镁合金液中逐步上升，排出至镁合金液外侧；(3)声波振动部件6持续振动，使镁合金液产生晶核，并且打碎枝状晶产生细小的晶粒，然后在结晶器1内循环冷却水12的冷却作用下，对镁合金液进行凝固，形成圆铸锭15；(4)圆铸锭15形成后，引锭盘16支撑并引导圆铸锭15向下移动，在圆铸锭15下移的过程中，圆铸锭15顶部与结晶器1的内壁会形成新的铸造空腔2，然后重复步骤(1)-(3)，直至完成镁合金液的凝固；(5)在步骤(1)-(4)的工作过程中，抽真空装置7通过抽真空孔8持续抽真空，使铸造空腔2内侧的真空度保持在50-75KPa。所述的圆铸锭15下移后，在圆铸锭15外侧套装冷却盘管18，通过冷却盘管18内侧冷却水出口Ⅱ19喷出冷却水对圆铸锭15进行二次冷却。本技术结构设计合理，能够改变气孔的原有分布，减少镁合金凝固后的气孔量，提高镁合金的强度和塑形，保证了镁合金的质量，且凝固过程中不会产生多余的废气废渣，非常环保，投资成本和操作费用低，具有较强的实用性。本技术并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本技术的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，其特征在于：包括结晶器(1)，结晶器(1)的空腔内通循环冷却水(12)，结晶器(1)的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ(17)，对应结晶器(1)的中间通孔在结晶器(1)下方设置引锭盘(16)，引锭盘(16)与结晶器(1)的内壁形成铸造空腔(2)，结晶器(1)的顶部设置密封罩(9)，密封罩(9)上固定有声波振动部件(6)和入液管(4)，声波振动部件(6)连接超声波发生器(5)，入液管(4)的出液口(3)伸入到铸造空腔(2)内，对应出液口(3)在入液管(4)的下方设置分流盘(10)，分流盘(10)顶部连接分流盘支架(11)，分流盘(10)底部设置浮漂空腔(20)，分流盘(10)通过分流盘支架(11)、浮漂空腔(20)和结晶器(1)的配合进行支撑，密封罩(9)上还设置有抽真空孔(8)，抽真空孔(8)连接抽真空装置(7)。

【技术特征摘要】
1.一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，其特征在于：包括结晶器(1)，结晶器(1)的空腔内通循环冷却水(12)，结晶器(1)的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ(17)，对应结晶器(1)的中间通孔在结晶器(1)下方设置引锭盘(16)，引锭盘(16)与结晶器(1)的内壁形成铸造空腔(2)，结晶器(1)的顶部设置密封罩(9)，密封罩(9)上固定有声波振动部件(6)和入液管(4)，声波振动部件(6)连接超声波发生器(5)，入液管(4)的出液口(3)伸入到铸造空腔(2)内，对应出液口(3)在入液管(4)的下方设置分流盘(10)，分流盘(10)顶部连接分流盘支架(11)，分流盘(10)底部设置浮漂空腔(20)，分流盘(10)通过分流盘支架(11)、浮漂空腔(20)和结晶器(1)的配合进行支撑，密封罩(9)上还设置有抽真空孔(8)，抽真空孔(8)连接抽真空装置(7)。2.根据权利要求1所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，其特征在于：所述的分流盘(10)的分流孔(13)等间距设置在分流盘(10)的下部。3.根据权利要求1或2所述的真空条件下使用超声波控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴韶春，翟慎宝，王增委，魏其宾，焦贵斌，刘广武，王海志，白玉兵，陈刚，薛涵，
申请(专利权)人：淄博德源金属材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37