直接冷却铸造材料的超声增强制造技术

提供了一种用于金属和金属合金的直接冷却铸造的方法和设备，其包括将振动能量施加到端部开放的模具中的熔融材料以及模具的出口处。在一方面，该方法涉及铸造铝合金的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属和金属合金、特别是铝和铝合金的直接冷却(direct chill,dc)铸造，其中，直接得到适合于形成金属产品(例如片状和板状制品)的均质的产品。

技术介绍

1、金属和金属合金，特别是铝和铝合金被从熔融相进行铸造，以生产锭体或坯料，锭体或坯料随后被进一步处理，例如轧制或热加工，以生产可被转变成最终产品的片状或板状制品。贯穿以下的整个说明，术语“坯料(billet)”将被用于描述dc铸造工艺的产品。坯料代表长形的金属铸造产品，通常为圆柱形，并且具有与其长度相比较小的直径。然而，本文所应用的原理和操作也可以适用于锭体(ingot)的生产。通常，生产坯料或锭体的dc铸造是在浅的、端部开放的，轴向竖直的模具中进行的，该模具最初在其下端处由能够向下移动的平台(通常称为底部块)封闭。模具被冷却套(cooling jacket)围绕，冷却流体，如水，穿过该冷却套连续地循环以提供模具壁的外部冷却。熔融铝(或其他金属)被引入到被冷却的模具的上端，并且随着熔融金属在邻近模具内周的区域中固化时，所述平台向下移动。通过平台的有效地连续的运动以及熔融铝的到模具的相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属或金属合金的直接冷却铸造方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，被施加到正离开模具的坯料的熔融芯洼部中的流体熔体的振动能量和在所述锥状的洼部的区域中被施加到所述模具的出口下方的坯料的固体外壳的振动能量由至少一个超声换能器、至少一个被机械地驱动的振动器或其组合提供。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述锥状的洼部的区域中将超声振动能量施加到坯料的固体外壳包括：施加来自多个振动能量源的振动能量，所述多个振动能量源位于围绕所述坯料周边的多个位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述锥状的洼部的区域中将超声振动能量施加到坯料...

【技术特征摘要】

1.一种金属或金属合金的直接冷却铸造方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，被施加到正离开模具的坯料的熔融芯洼部中的流体熔体的振动能量和在所述锥状的洼部的区域中被施加到所述模具的出口下方的坯料的固体外壳的振动能量由至少一个超声换能器、至少一个被机械地驱动的振动器或其组合提供。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述锥状的洼部的区域中将超声振动能量施加到坯料的固体外壳包括：施加来自多个振动能量源的振动能量，所述多个振动能量源位于围绕所述坯料周边的多个位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述锥状的洼部的区域中将超声振动能量施加到坯料的固体外壳包括：通过在模具的出口处喷洒在所述坯料的外表面上的冷却剂层来施加所述振动能量。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括通过被用于将超声振动能量施加到正离开模具的坯料的熔融芯洼部中的流体熔体的振动能量源将净化气体流注入到坯料的熔融芯洼部中的流体熔体中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述净化气体包括氮气或氩气。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，被施加到所述坯料的芯洼部中的流体熔体的振动能量的频率为5至400khz。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，被施加到所述坯料的固体外壳的振动能量的频率为5至400khz。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，被施加到所述坯料的固体外壳上的所述冷却剂层的振动能量的频率为5至400khz。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，金属合金是dc铸造的，并且所述金属合金是铝合金。

11.一种直接冷却(dc)铸造模具，包括：

12.根据权利要求11所述的直接冷却铸造模具，其中，竖直定位的振动能...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·卡勒布·鲍威尔，维克多·弗雷德里克·伦德奎斯特，文卡塔·基兰·曼基拉尤，
申请(专利权)人：南线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：