【技术实现步骤摘要】
一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置及方法
本专利技术属于轻合金冶炼领域，特别涉及一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置及方法。
技术介绍
镁合金作为最轻的结构金属材料，广泛应用于3C、航空航天、及高铁动车领域，具有比强度高、比模量高、减震性能好等优点；但由于镁合金低热容、低凝固潜热引起的枝晶发达、偏析严重及铸锭强度低等缺陷，造成其加工成形性差，限制了镁合金应用范围的拓广，因此，高强细晶均质镁合金铸锭成为镁合金领域研究热点。半连续铸造方法以其效率高、生产成本低成为镁合金铸锭生产的主要方式，但于镁合金导热速率低，使得铸锭中心与边部温差大、枝晶发达及组织不均匀。早期的细晶技术有加Zr变质法、加碳变质法、添加中间合金变质法，但由于其对合金成分要求严格，因而应用变质细化剂的方法受到限制；近年来，施加电磁场改变凝固行为的技术已得到飞速发展，自20世纪60年代前苏联Getselev在DC半连续铸造的基础上施加励磁线圈以来，电磁铸造工艺不断发展；东北大学开发的低频电磁半连续铸造取得一定进展。但施加电磁场存在趋肤效应使得作用区域局限且搅拌强度低，难以改善大规格铸锭组织及...
【技术保护点】
1.一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置，包括熔炼炉、中间包和结晶器，熔炼炉和中间包之间设有移液管，中间包和结晶器之间设有溜槽；结晶器顶部设有保护气环形管，保护气环形管的内部通过管道与保护气源连通，保护气环形管上设有出气孔，出气孔朝向结晶器轴线方向；其特征在于：中间包的侧壁或底板上固定有第一超声发生装置，并且中间包内设有第二超声发生装置，第一超声发生装置由第一超声辐射杆、第一超声波导杆和第一超声换能器组成，第二超声发生装置由第二超声辐射杆、第二超声波导杆和第二超声换能器组成，第一超声换能器和第二超声换能器分别连接第一超声发生器和第二超声发生器；第一超声辐射杆和第二超声...
【技术特征摘要】
1.一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置，包括熔炼炉、中间包和结晶器，熔炼炉和中间包之间设有移液管，中间包和结晶器之间设有溜槽；结晶器顶部设有保护气环形管，保护气环形管的内部通过管道与保护气源连通，保护气环形管上设有出气孔，出气孔朝向结晶器轴线方向；其特征在于：中间包的侧壁或底板上固定有第一超声发生装置，并且中间包内设有第二超声发生装置，第一超声发生装置由第一超声辐射杆、第一超声波导杆和第一超声换能器组成，第二超声发生装置由第二超声辐射杆、第二超声波导杆和第二超声换能器组成，第一超声换能器和第二超声换能器分别连接第一超声发生器和第二超声发生器；第一超声辐射杆和第二超声辐射杆的前端面均位于中间包内部，第一超声辐射杆位于第二超声辐射杆的下方；当中间包的侧壁上固定有第一超声发生装置时，第一超声辐射杆与第二超声辐射杆的轴线垂直；当中间包的底板上固定有第一超声发生装置时，第一超声辐射杆与第二超声辐射杆的轴线重合；第二换能器固定在滑块上，滑块套在横梁外，横梁与升降装置装配在一起；滑块、横梁、升降装置组成超声支撑装置。2.根据权利要求1所述的一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置，其特征在于所述的超声换能器为压电陶瓷换能器或磁致伸缩换能器；压电陶瓷换能器包括换能器箱体、金属膜片和钛酸压电陶瓷材料，换能器箱体上设有进气口和出气口用于流通冷却气体，钛酸压电陶瓷材料的上下两个端面分别连接一个金属膜片，两个金属膜片分别通过电缆与超声发生器的两极连接；磁致伸缩换能器包括换能器箱体和铁化铽磁致伸缩材料，换能器箱体上设有进水口和出水口用于流通冷却水，电缆依次缠绕在铁化铽磁致伸缩材料的各伸缩杆上，电缆的两端分别与超声发生器的两极连接。3.根据权利要求1所述的一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置，其特征在于所述的中间包内部空间为倒置的圆台状，该圆台状的侧壁倾角为3°～10°。4.根据权利要求1所述的一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的装置，其特征在于所述的中间包包括炉体和包盖，炉体内壁上设有内衬，外壁包覆有保温套，炉体下部的中间包水口上设置有控流阀；包盖由两部分组成，其中一部分材质为石棉，另一部分材质为钢化玻璃用于观测中间包内部情况；包盖材质为石棉的部分设有进料口与移液管装配在一起。5.一种施加组频超声进行镁合金半连续铸造的方法，其特征在于采用权利要求1所述的装置，按以下步骤进行：(1)在熔炼炉中熔炼镁合金熔体，镁合金熔体经搅拌均匀后，扒渣处理，向熔体洒...
【专利技术属性】
技术研发人员：乐启炽，宁少晨，陈星瑞，程春龙，宁方坤，王航，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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