【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于超声波除气的铝合金精炼工艺，属于铝合金冶炼。
技术介绍
1、超声波除气机与传统的转子旋转除气不同，其结构包括超声波发射器及其超声波探头。国内常用超声波变幅杆，其是一种超声波探头。将超声波探头伸入到铝液，将超声波发射到铝液中。当超声波的强度足够大时，可以在铝液中形成很多真空气泡，铝液中的氢气被吸入到真空气泡中，随着气泡的上升而离开铝液，从而实现除气精炼的目的。
2、超声波除气机也可以通过超声波探头将惰性气体喷射到铝液中，惰性气体有助于真空气泡的形成，而超声波可将惰性气体打的更碎更小，这样有助于除气精炼效果。与传统的旋转除气机相比，超声波除气机的除气时间更短。
3、另外，在超声除气的过程中，通常铝液底部的渣较多，尤其是如果再通入氩气辅助除气时，液面扰动变大，造渣会更多。而且，由于单个超声波变幅杆的作用范围有限，导致熔炼炉或除气箱内的铝液，超声分布场强存在较大差异，也会导致铝液内部的晶粒细化程度分布不均匀，这对于致密性要求更高的铝合金成品来说，达不到要求。因此，需要改进。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了基于超声波除气的铝合金精炼工艺，具体技术方案如下：
2、基于超声波除气的铝合金精炼工艺，包括以下步骤：
3、将熔炼后的铝合金熔液经过扒渣后，引入在线除气炉内，然后将超声波变幅杆阵列插入到在线除气炉内的铝合金熔液中，对扒渣后的铝合金溶液进行超声处理，超声频率为20～37khz，超声功率为1000～2
4、更进一步的改进，所述超声波变幅杆阵列由若干个排列成同心圆结构的超声波变幅杆组成，所述超声波变幅杆由超声波发射器驱动产生超声波，所述超声波变幅杆呈竖直伸入到在线除气炉内的铝合金熔液中，所述超声波变幅杆的下端安装有六孔金属环。
5、更进一步的改进，沿着超声波变幅杆阵列的任意一个轴截面，所得到的六孔金属环在该轴截面的投影位置的轨迹为m形。
6、更进一步的改进，铝合金溶液在进行超声处理时，铝合金溶液的温度不低于740℃。
7、更进一步的改进，所述六孔金属环包括七个六边环单元，所述六边环单元的内圈为圆形结构，所述六边环单元的外圈为正六边形结构，其中六个六边环单元围成环状结构且第七个六边环单元位于环状结构的中央，第七个六边环单元的中央套设在超声波变幅杆的下端且固定连接，七个六边环单元两两相邻且连接为一体。
8、更进一步的改进，所述六边环单元包括空心外壳，所述空心外壳的内部设置有铅球填充室，所述铅球填充室内部填充有粒径为5～10mm的铅球。
9、更进一步的改进，所述超声波变幅杆阵列中超声波变幅杆下端与在线除气炉的炉底之间的间距为x，铝合金熔液的液面与在线除气炉的炉底之间的间距为y，x/y＝1/7、1/2或5/7；
10、当x/y＝1/7时，对应的超声波变幅杆21的超声频率为20khz，超声功率为2000w；
11、当x/y＝1/2时，对应的超声波变幅杆21的超声频率为25khz，超声功率为1000w；
12、当x/y＝5/7时，对应的超声波变幅杆21的超声频率为37khz，超声功率为1600w。
13、更进一步的改进，所述在线除气炉采用电磁感应加热，所述在线除气炉的外部套设有四组电磁感应线圈单元，所述电磁感应线圈单元沿着在线除气炉的轴向呈等间距设置。
14、更进一步的改进，所述电磁感应线圈单元自下而上逐次启动；
15、对第1组的电磁感应线圈单元通电，进行电磁感应加热，该电磁感应线圈单元将其内区域的铝合金熔液加热至810～820℃时，立即停止加热，延时20～30s；
16、对第2组的电磁感应线圈单元通电，进行电磁感应加热，该电磁感应线圈单元将其内区域的铝合金熔液加热至810～820℃时，立即停止加热，延时20～30s；
17、对第3组的电磁感应线圈单元通电，进行电磁感应加热，该电磁感应线圈单元将其内区域的铝合金熔液加热至810～820℃时，立即停止加热，延时20～30s；
18、对第4组的电磁感应线圈单元通电，进行电磁感应加热，该电磁感应线圈单元将其内区域的铝合金熔液加热至810～820℃时，立即停止加热，延时20～30s；
19、以上为1个加热周期，以此循环往复。
20、更进一步的改进，对精炼后的铝合金熔液，引入到液压压铸机，通过模具压铸出铝合全棒材。
21、本专利技术的有益效果：
22、1、本专利技术所述基于超声波除气的铝合金精炼工艺，通过对现有的超声波除气工艺进一步优化改进，无需添加传统的晶粒细化剂和通入惰性气体，达到很好的晶粒细化效果，铝合金熔液的均匀性和除气效果好，所制得的铝合金棒材内的组织结构更致密，机械性能更好。
23、2、本专利技术的除气精炼工艺，除气时间更短，造渣量更少，更适合用于高性能铝合金成品的前期冶炼。
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1.基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述超声波变幅杆阵列由若干个排列成同心圆结构的超声波变幅杆(21)组成，所述超声波变幅杆(21)由超声波发射器(20)驱动产生超声波，所述超声波变幅杆(21)呈竖直伸入到在线除气炉(10)内的铝合金熔液中，所述超声波变幅杆(21)的下端安装有六孔金属环(22)。
3.根据权利要求2所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：沿着超声波变幅杆阵列的任意一个轴截面，所得到的六孔金属环(22)在该轴截面的投影位置的轨迹为M形。
4.根据权利要求1所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：铝合金溶液在进行超声处理时，铝合金溶液的温度不低于740℃。
5.根据权利要求3所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述六孔金属环(22)包括七个六边环单元(221)，所述六边环单元(221)的内圈为圆形结构，所述六边环单元(221)的外圈为正六边形结构，其中六个六边环单元(221)围成环状结构且第七
6.根据权利要求5所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述六边环单元(221)包括空心外壳(2211)，所述空心外壳(2211)的内部设置有铅球填充室(2212)，所述铅球填充室(2212)内部填充有粒径为5～10mm的铅球。
7.根据权利要求6所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述超声波变幅杆阵列中超声波变幅杆(21)下端与在线除气炉(10)的炉底之间的间距为x，铝合金熔液的液面与在线除气炉(10)的炉底之间的间距为y，x/y＝1/7、1/2或5/7；
8.根据权利要求1所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述在线除气炉(10)采用电磁感应加热，所述在线除气炉(10)的外部套设有四组电磁感应线圈单元(30)，所述电磁感应线圈单元(30)沿着在线除气炉(10)的轴向呈等间距设置。
9.根据权利要求8所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述电磁感应线圈单元(30)自下而上逐次启动；
10.根据权利要求1所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：对精炼后的铝合金熔液，引入到液压压铸机，通过模具压铸出铝合全棒材。
...【技术特征摘要】
1.基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述超声波变幅杆阵列由若干个排列成同心圆结构的超声波变幅杆(21)组成，所述超声波变幅杆(21)由超声波发射器(20)驱动产生超声波，所述超声波变幅杆(21)呈竖直伸入到在线除气炉(10)内的铝合金熔液中，所述超声波变幅杆(21)的下端安装有六孔金属环(22)。
3.根据权利要求2所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：沿着超声波变幅杆阵列的任意一个轴截面，所得到的六孔金属环(22)在该轴截面的投影位置的轨迹为m形。
4.根据权利要求1所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：铝合金溶液在进行超声处理时，铝合金溶液的温度不低于740℃。
5.根据权利要求3所述的基于超声波除气的铝合金精炼工艺，其特征在于：所述六孔金属环(22)包括七个六边环单元(221)，所述六边环单元(221)的内圈为圆形结构，所述六边环单元(221)的外圈为正六边形结构，其中六个六边环单元(221)围成环状结构且第七个六边环单元(221)位于环状结构的中央，第七个六边环单元(221)的中央套设在超声波变幅杆(21)的下端且固...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔立新，赵晓光，吴胜利，高尚辉，焦培勇，崔雷，吕涛，辛文侠，张晓，成凯，王志伟，王环宇，李芳，杨国强，李明，许英杰，甘伟科，郭帅，郑婷婷，王世超，
申请(专利权)人：山东创新金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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