一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器，包括：控制环、壳体、螺线管线圈、坩埚、电阻丝加热单元和绝热层；壳体内设置有线圈支撑壁，螺线管线圈缠绕在线圈支撑壁上，螺线管线圈通电后可为金属熔体提供径向和轴向电磁力；电阻丝加热单元用于为坩埚加热并保持金属熔体的熔融状态；绝热层用于隔绝高温保护螺线管线圈；控制环位于绝热层和壳体内壁之间，可分为增强型和削弱性，用于控制不同的搅拌方式。本实用新型专利技术中，控制环可控制螺线管线圈产生不同的径向和轴向电磁力分布，使得金属熔体以湍流形式流动，紊乱度较传统电磁搅拌大大提高，增加了熔体运动的无序性，因此螺线管式电磁搅拌器的搅拌效率较传统电磁搅拌器得到较大提高。

A solenoid electromagnetic stirrer with control ring

【技术实现步骤摘要】
一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器
本技术属于电磁铸造领域，更具体地，涉及一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器。
技术介绍
随着科技和制造业的迅猛发展，单一的金属材料难以满足工业上的设计要求，因此开发具备多种材料优异性能的复合材料成了当今的研究热点之一。其中，颗粒增强金属基复合材料凭借其制备简单、性能优越、成本较低等特点，在航空、航天、汽车等各个领域得到了广泛的应用。机械搅拌法通过旋转桨对加入增强颗粒的金属熔体进行搅拌，使增强颗粒与金属熔体充分混合，是制备颗粒增强金属基复合材料是目前最成熟的方法，但机械搅拌也存在易带入杂质、搅拌力不均、对搅拌桨材料耐高温要求严格等缺陷，而电磁搅拌技术具有非接触、无搅拌盲区、不易带入杂质、改善金属微观结构等优势，在颗粒增强金属基复合材料铸造领域具有极大的应用前景。目前，传统电磁搅拌技术主要有三种不同的搅拌形式：(1)旋转磁场式，金属熔体在旋转磁场的作用下受周向电磁力而旋转；(2)行波磁场式，金属熔体在行波磁场的作用下受方向不变的电磁力而做直线运动；(3)螺旋磁场式，即旋转磁场与行波磁场叠加，金属熔体在螺旋磁场的作用下同时受到周向力和轴向力而做螺旋上升或下降运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，包括：控制环、壳体、螺线管线圈、坩埚、电阻丝加热单元和绝热层；所述壳体内设置有线圈支撑壁，所述螺线管线圈缠绕在所述线圈支撑壁上，所述螺线管线圈通电后可提供径向和轴向电磁力；所述电阻丝加热单元用于为所述坩埚加热并保持金属熔体的熔融状态；所述绝热层用于隔绝高温，保护所述螺线管线圈；所述控制环位于所述绝热层和壳体内壁之间，用于控制不同的搅拌方式。

【技术特征摘要】
1.一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，包括：控制环、壳体、螺线管线圈、坩埚、电阻丝加热单元和绝热层；所述壳体内设置有线圈支撑壁，所述螺线管线圈缠绕在所述线圈支撑壁上，所述螺线管线圈通电后可提供径向和轴向电磁力；所述电阻丝加热单元用于为所述坩埚加热并保持金属熔体的熔融状态；所述绝热层用于隔绝高温，保护所述螺线管线圈；所述控制环位于所述绝热层和壳体内壁之间，用于控制不同的搅拌方式。2.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为增强型控制环时，其设置在金属熔体外侧的上端，工作时，金属熔体上端受到的电磁力大于下端受到的电磁力，上端金属熔体沿径向向内流动而下端金属熔体向外流动，金属熔体形成一个整体的循环回路，流动形式为湍流。3.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为增强型控制环时，其位于金属熔体二分之一高度外侧时，所述螺线管线圈和控制环共同产生的磁场在金属熔体中部最大两端略小，金属熔体在同一时刻受到的电磁力也呈中部较大两端较小的分布。4.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为增强型控制环时，其设置在金属熔体外侧的下端和中部之间，工作时，金属熔体在控制环高度附近受到的电磁力较大，其他区域受到的电磁力较小，金属熔体形成的“双回路”流动轨迹出现轴向不对称分布，流动形式为湍流。5.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为削弱型控制环时，其设置在金属熔体外侧的上端，工作时，金属熔体上端受到的电磁力较小，下端受到的电磁力较大，上端金属熔体沿径向向外流动而下端金属熔体向内流动，金属熔体形成一个整体的循环回路，流动形式为湍流。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩小涛，傅俊瑜，曹全梁，陈威霖，杜立蒙，谌祺，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42