一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，涉及冶金与金属材料制备技术领域，若干个电磁能晶粒细化装置设置于缓冲流槽上方，缓冲流槽的槽体包括底板和固定于底板上方的侧围板，侧围板的两端分别设置有流槽入口和流槽出口，多个侧挡板固定于侧围板的内壁上，任意两个侧挡板之间存在间隙，多个中部挡板固定于底板中部，任意两个中部挡板之间存在间隙，任意一个中部挡板与任意一个侧挡板之间存在间隙；电磁能晶粒细化装置包括铁芯和导线圈，导线圈缠绕于铁芯上，相邻的两匝导线圈之间相互绝缘，导线圈与铁芯之间相互绝缘。该装置能够保证铝合金熔体磁场处理时间，有效减小铸锭晶粒尺寸，提高产品质量。

An electromagnetic energy buffer flume device for grain refinement of aluminum alloy

【技术实现步骤摘要】
一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置
本专利技术涉及冶金与金属材料制备
，特别是涉及一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置。
技术介绍
近年来，变形铝合金成型件的研究和应用得到了人们的广泛关注。为了得到性能优异的变形铝合金成型件，首先要有质量较好的变形铝合金初始锭坯。然而，通常变形铝合金锭坯存在组织粗大问题，不利于锭坯后续的热加工，也会影响产品的性能。由于晶粒细化可以减少锭坯偏析等缺陷，改善组织的均匀性及其力学性能，并能提高后续加工过程中(如挤压和轧制)的成形性，确保再结晶之后晶粒尺寸细小均匀，因此，晶粒细化是一种很重要的变形铝合金铸锭质量的方法。晶粒细化的方法主要有添加晶粒细化剂和物理法。物理法中的电磁处理方法由于不接触熔体，对熔体没有污染，且不受合金成分影响，成为研究热点，并在工业生产中得到了应用。在铸造过程中施加低频电磁场，发现在电磁能作用下，铸锭组织得到明显细化，组织分布和均匀性均有所改善，同时铸锭的热裂倾向减轻。施加电磁能可使铸锭偏析减轻，同时屈服强度、硬度和断裂伸长率得到明显提高。在实际生产中，炉子为3-30t，30t时流槽内流速过大，在晶粒细化过程中，铝合金电磁能晶粒细化技术细化铝合金，对铝合金熔体的流速有一定的要求，流槽内铝合金熔体流速过快，电磁能施加时间短，导致铝合金晶粒细化效果不能达到最佳水平。同时，之前专利技术中电磁能晶粒细化设备安放在流槽入口，流速为2cm/s，电磁能作用区域为500mm，处理时间为25s，晶粒细化率为3.61％，存在晶粒细化效果差的问题。<br>
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，保证铝合金熔体磁场处理时间，有效减小铸锭晶粒尺寸，提高产品质量。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，包括缓冲流槽和若干个电磁能晶粒细化装置，若干个所述电磁能晶粒细化装置设置于所述缓冲流槽上方，所述缓冲流槽包括槽体、多个侧挡板和多个中部挡板，所述槽体包括底板和固定于所述底板上方的侧围板，所述侧围板的两端分别设置有流槽入口和流槽出口，多个所述侧挡板固定于所述侧围板的内壁上，且所述侧挡板下端固定于所述底板上，任意两个所述侧挡板之间存在间隙，多个所述中部挡板固定于所述底板中部，任意两个所述中部挡板之间存在间隙，任意一个所述中部挡板与任意一个所述侧挡板之间存在间隙；所述电磁能晶粒细化装置包括铁芯和导线圈，所述导线圈缠绕于所述铁芯上，相邻的两匝所述导线圈之间相互绝缘，所述导线圈与所述铁芯之间相互绝缘。优选地，所述侧围板包括两个第一侧板和两个第二侧板，两个所述第一侧板平行设置于所述底板上，两个所述第二侧板平行设置于所述底板上，所述第一侧板与所述第二侧板相互垂直，相邻的所述第一侧板与所述第二侧板相连接，两个所述第一侧板的中部分别设置有所述流槽入口和所述流槽出口，各所述第二侧板的内壁上固定连接有多个所述侧挡板，且所述侧挡板下端固定于所述底板上，所述侧挡板与所述第二侧板相互垂直。优选地，多个所述中部挡板相互平行，所述中部挡板与所述侧挡板相互平行，所述中部挡板与所述侧挡板不共线设置。优选地，所述流槽入口和所述流槽出口对称设置。优选地，所述中部挡板的长度大于所述流槽入口和所述流槽出口的宽度。优选地，两个所述第二侧板上的所述侧挡板对称设置，所述中部挡板的长度大于对称设置的两个所述侧挡板之间的间隙。优选地，所述槽体内部涂抹有滑石粉。优选地，所述铁芯为硅钢芯片，所述导线圈为由空心高温漆包铜线绕制成的螺线管形，所述空心高温漆包铜线的两端分别为冷却水入口和冷却水出口。优选地，相邻的两匝所述导线圈之间设置有绝缘纤维，所述导线圈与所述铁芯之间设置有绝缘纤维。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，包括缓冲流槽和若干个电磁能晶粒细化装置，若干个电磁能晶粒细化装置设置于缓冲流槽上方，缓冲流槽包括槽体、多个侧挡板和多个中部挡板，铝合金熔体进入槽体内，在侧挡板和中部挡板的作用下，阻力增大，铝合金熔体的流动状态生改变，产生紊流现象，形成小漩涡，铝合金熔体在缓冲流槽内流动的过程流速下降，且流动路程增加，铝合金熔体在磁场的作用区域内的时间增多，使铝合金晶粒细化效果达到最佳，同时可以根据缓冲流槽的长度调整电磁能晶粒细化装置的数目，从而实现有效细化铝合金凝固组织。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置的结构示意图；图2为本专利技术中缓冲流槽的结构示意图；图3为本专利技术中铝合金熔体在缓冲流槽中的流速矢量图；图4为本专利技术中铝合金熔体在缓冲流槽中的粒子追踪图；图5为本专利技术中铝合金熔体在缓冲流槽内的温度图；图6为本专利技术中铝合金熔体中产生的电磁力矢量图；图7为本专利技术中铝合金熔体中产生的感应磁场矢量图；图8为施加磁场但处理时间短的情况下得到的铝合金铸锭金相组织图片；图9为采用本专利技术中的装置得到铝合金铸锭组织金相图片。附图标记说明：1、铁芯；2、导线圈；3、冷却水入口；4、冷却水出口；5、缓冲流槽；51、底板；52、第一侧板；53、第二侧板；54、流槽入口；55、流槽出口；56、侧挡板；57、中部挡板；6、铝合金熔体。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，保证铝合金熔体磁场处理时间，有效减小铸锭晶粒尺寸，提高产品质量。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1-2所示，本实施例提供一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，包括缓冲流槽5和若干个电磁能晶粒细化装置，若干个电磁能晶粒细化装置设置于缓冲流槽5上方，缓冲流槽5包括槽体、多个侧挡板56和多个中部挡板57，槽体包括底板51和固定于底板51上方的侧围板，侧围板的两端分别设置有流槽入口54和流槽出口55，多个侧挡板56固定于侧围板的内壁上，且侧挡板56下端固定于底板51上，任意两个侧挡板56之间存在间隙，多个中部挡板57固定于底板51中部，任意两个中部挡板57之间存在间隙，任意一个中部挡板57与任意一个侧挡板56之间存在间隙；电磁能晶粒细化装置包括铁芯1和导线圈2，导线圈2缠绕于铁芯1上，相邻的两匝导线圈2之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，其特征在于，包括缓冲流槽和若干个电磁能晶粒细化装置，若干个所述电磁能晶粒细化装置设置于所述缓冲流槽上方，所述缓冲流槽包括槽体、多个侧挡板和多个中部挡板，所述槽体包括底板和固定于所述底板上方的侧围板，所述侧围板的两端分别设置有流槽入口和流槽出口，多个所述侧挡板固定于所述侧围板的内壁上，且所述侧挡板下端固定于所述底板上，任意两个所述侧挡板之间存在间隙，多个所述中部挡板固定于所述底板中部，任意两个所述中部挡板之间存在间隙，任意一个所述中部挡板与任意一个所述侧挡板之间存在间隙；所述电磁能晶粒细化装置包括铁芯和导线圈，所述导线圈缠绕于所述铁芯上，相邻的两匝所述导线圈之间相互绝缘，所述导线圈与所述铁芯之间相互绝缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，其特征在于，包括缓冲流槽和若干个电磁能晶粒细化装置，若干个所述电磁能晶粒细化装置设置于所述缓冲流槽上方，所述缓冲流槽包括槽体、多个侧挡板和多个中部挡板，所述槽体包括底板和固定于所述底板上方的侧围板，所述侧围板的两端分别设置有流槽入口和流槽出口，多个所述侧挡板固定于所述侧围板的内壁上，且所述侧挡板下端固定于所述底板上，任意两个所述侧挡板之间存在间隙，多个所述中部挡板固定于所述底板中部，任意两个所述中部挡板之间存在间隙，任意一个所述中部挡板与任意一个所述侧挡板之间存在间隙；所述电磁能晶粒细化装置包括铁芯和导线圈，所述导线圈缠绕于所述铁芯上，相邻的两匝所述导线圈之间相互绝缘，所述导线圈与所述铁芯之间相互绝缘。


2.根据权利要求1所述的用于铝合金晶粒细化电磁能缓冲流槽装置，其特征在于，所述侧围板包括两个第一侧板和两个第二侧板，两个所述第一侧板平行设置于所述底板上，两个所述第二侧板平行设置于所述底板上，所述第一侧板与所述第二侧板相互垂直，相邻的所述第一侧板与所述第二侧板相连接，两个所述第一侧板的中部分别设置有所述流槽入口和所述流槽出口，各所述第二侧板的内壁上固定连接有多个所述侧挡板，且所述侧挡板下端固定于所述底板上，所述侧挡板与所述第二侧板相互垂直。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈利，闫春雷，高宝堂，鮑鑫宇，刘智成，郭有军，白洁，于水，徐良，麻永林，邢淑清，
申请(专利权)人：包头铝业有限公司，内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15