【技术实现步骤摘要】
本公开涉及模具铸造，尤其涉及一种振动激冷形核的装置及工艺方法。
技术介绍
1、模铸法是利用重力，将熔融金属浇入铸型并冷却获得铸件的工艺方法，模铸法在生产高速钢、高碳铬轴承钢等热敏感性较强的钢材时，生产效果优良，并且对于小批量试制和生产，模铸生产的成本更加低廉且表面粗糙度较好，因此该技术在特定领域内拥有不可忽视的优势。
2、现有的模铸法大多都通过预设的冷却水通道通入冷却水进行冷却，最后实现铸模，然而若模铸坯尺寸增大时，铸坯中心的凝固愈趋缓慢，造成铸坯的芯部出现了严重的溶质再分配、凝固收缩以及柱状晶发达而等轴晶率较低等现象，进而引发铸坯中心偏析、疏松、缩孔和裂纹等质量问题的产生，严重时会造成铸坯报废的情况，因此造成大量的人力、物力的浪费。
技术实现思路
1、本公开所要解决的一个技术问题是：现有的模铸法在面对模铸坯尺寸增大时，铸坯中心的凝固愈趋缓慢，造成铸坯的芯部出现了严重的质量问题，严重时会造成铸坯报废的情况。
2、为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种振动激冷形核的装置，其包括：
3、浇铸池，浇铸池进料端插接有同质激冷形核棒，同质激冷形核棒用于冷却浇铸池内的金属液，且同质激冷形核棒相对于浇铸池沿第一方向往复移动，以改变伸入浇铸池内部的距离；
4、冷却系统，冷却系统位于同质激冷形核棒背离浇铸池的一端，以对同质激冷形核棒进行降温；
5、振动装置，振动装置位于浇铸池的外部且与同质激冷形核棒连接；
6、测温探头，测温探
7、其中，第一方向为重力方向。
8、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中同质激冷形核棒为中空结构且内部设有导流管，冷却系统的出料端与导流管连通，冷却系统的进料端与同质激冷形核棒的内部连通，以形成循环通道实现对同质激冷形核棒的冷却。
9、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中冷却系统包括阀门、冷却池、循环泵和冷却风扇；阀门位于冷却池的出料端，以控制冷却金属液的输送，冷却风扇位于冷却池上且背离出料端的一侧，以对冷却池中的冷却金属液进行降温，循环泵位于所述阀门与冷却池之间，以驱动所述冷却金属液的循环。
10、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中还包括抬升装置，同质激冷形核棒与抬升装置软连接。
11、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中浇铸池的进料端设有限位滑块，限位滑块与同质激冷形核棒连接，以限制同质激冷形核棒的移动方向以及限定同质激冷形核棒插入的位置。
12、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中浇铸池的进料端设有保温密封帽，以阻挡氧气进入浇铸池的内部造成模具的氧化。
13、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中测温探头沿第一方向间隔分布于浇铸池的外部，以检测浇铸池各个位置的温度。
14、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中还包括补气装置；补气装置包括氩气瓶、流量控制阀和连接管；连接管连接氩气瓶和浇铸池；以平衡当同质激冷形核棒移动或浇铸池的金属液凝固收缩时浇铸池内气压的变化，流量控制阀与氩气瓶的出料端连接，以根据外部控制信号调整氩气排放量的大小。
15、在一些实施例中，前述的一种振动激冷形核的装置，其中同质激冷形核棒的材质与浇铸池内的金属液材质相同。
16、本申请第二方面提供一种振动激冷形核的工艺方法，其包括以下步骤：
17、s1、将同质激冷形核棒与冷却系统连接，并向同质激冷形核棒内部输入冷却金属液，直至将同质激冷形核棒内部的空气排出；
18、s2、将同质激冷形核棒放入浇铸池内部，同时启动振动装置使同质激冷形核棒振动，同时通过冷却系统循环同质激冷形核棒内的冷却金属液；
19、s3、通过测温探头检测浇铸池的温度，并控制振动装置对同质激冷形核棒的振动效果，同时将同质激冷形核棒从浇铸池内部缓慢抽离，以控制等轴晶的形核速率以及形核位置；
20、s4、将抽离的同质激冷形核棒进行加热，并向同质激冷形核棒内通入惰性气体，以排出残余的液态金属。
21、通过上述技术方案，本公开提供的一种振动激冷形核的装置，通过含有冷却金属液的同质激冷形核棒可从中心对浇铸池内部的金属进行冷却，提高温度场及凝固组织的均匀性，进而提高等轴晶的生成率并减少铸坯的内部应力；同时通过振动装置对同质激冷形核棒的振动效果可使附着在其表面附着的枝晶发生熔断，形成新的等轴晶核，极大提高了等轴晶的数量，进而使得到的成品整体内部充实不会有缩孔裂纹的情况产生，有利于高质量的生产。
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1.一种振动激冷形核的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
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8.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
10.一种振动激冷形核的工艺方法，其特征在于，其包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种振动激冷形核的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种振动激冷形核的装置，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘中秋，姚毓超，李宝宽，齐凤升，王芳，荣文杰，黄雪驰，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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