[实用新型]一种超声加电磁悬浮连续铸造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连续铸造装置，具体涉及一种用于轻质合金铸造的超声加电磁悬浮连续铸造装置。

背景技术

颗粒增强金属基复合材料由于具有复合的结构特征而兼备良好的力学性能和理化性能，在先进的电工电子器件、航空航天器、机械、桥梁隧道工程等领域具有广阔的应用前景，已成为近年来金属基复合材料的研究热点之一。原位反应合成法是目前制备颗粒增强金属基复合材料的主要方法，该方法的原理是在金属基体熔液中加入能生成第二相的合金元素或化合物，在一定温度下与金属熔液发生原位反应生成颗粒相而制得内生颗粒增强复合材料。该方法制备复合材料由于颗粒相原位生成，其与基体金属结合界面干净，润湿性好，结合强度高。但是，该技术还存在一系列问题，反应过程难控制，颗粒相易长大，甚至团聚，分布也不均匀。

利用外场作用可以改善原位合成反应的热力学与动力学条件，起到促进原位反应进行的作用，同时，外场作用可以控制颗粒相的过分长大或偏聚团簇现象，因此，在外场下原位合成金属基复合材料越来越受到研究者的重视。但是，单一施加电磁场或超声场对原位反应合成颗粒增强金属基复合材料的作用仍不能令人满意。施加单一电磁场时，中心区域电磁场作用微弱而边缘区域电磁场作用很强。单一施加超声场时，超声效应主要集中在变幅杆下的柱状区域范围内，即超声场作用集中在熔体的中心区域，熔体的边缘区域则很弱。

同时，现有的连续铸造装置通常是将增强颗粒和合金熔液直接通入结晶器，这样进入结晶器的合金熔液为过热的合金熔液，增强颗粒没有足够的时间充分分散，这使得得到的铸造产品的存在着成分偏析，性能不均匀的问题。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述技术缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种用于轻质合金铸造的超声加电磁悬浮连续铸造装置，以克服上述技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为：设计一种用于轻质合金铸造的超声加电磁悬浮连续铸造装置，以解决现有技术中的使用单一电磁场和超声场以及铸造产品成分偏析的技术缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种超声加电磁悬浮连续铸造装置，用于轻质合金铸造，其特征在于：该超声加电磁悬浮连续铸造装置包括悬浮剂加入管、合金熔液加入管、悬浮杯、结晶器、电磁感应线圈、喷水孔、底模和超声发生装置；所述的悬浮剂加入管和合金熔液加入管分别将悬浮剂和熔融轻质合金加入至所述的悬浮杯中，悬浮杯位于所述的结晶器内侧上方，结晶器的外侧设置有电磁感应线圈，在结晶器上位于悬浮杯的下部设置有若干个喷水孔，底模位于结晶器的底部；所述的超声发生装置由超声波发生器和高能超声变幅杆组成，超声波发生器连接所述的高能超声变幅杆，工作时将高能超声变幅杆插入悬浮杯的液面下一定深度。

上述的超声加电磁悬浮连续铸造装置，其特征在于：在所述的底模的外侧包裹有保温毡。

通过上述技术方案可知，本实用新型的超声加电磁悬浮连续铸造装置具有如下技术效果：

1、在轻质合金铸造过程中同时施加电磁场和高能超声场，利用电磁场对熔体产生电磁力、磁化及涡流感应热等原理和高能超声场在熔体内产生的声空化和声流冲击等原理对复合材料合成制备过程进行耦合作用，达到控制颗粒相的分布、抑制颗粒长大和团簇并改变原位合成反应的热力学和动力学条件的目的，实现电磁场和高能超声场的耦合作用下合成颗粒增强金属基复合材料。

2、通过在结晶器内侧上方设置悬浮杯，使得悬浮剂和合金熔液预先混合均匀后再进入结晶器，这避免了得到的铸造产品存在着成分偏析，性能不均匀的问题。

本实用新型的详细内容可通过下述的详细说明及说明书附图而得到。

附图说明

图1为本实用新型的超声加电磁悬浮连续铸造装置。

图中：1为悬浮剂加入管、2为合金熔液加入管、3为悬浮杯、4为结晶器、5为电磁感应线圈、6为喷水孔、7为底模、8为高能超声变幅杆。

具体实施方式

下面结合说明书附图详细说明本实用新型的超声加电磁悬浮连续铸造装置。

参见图1，显示了本实用新型的超声加电磁悬浮连续铸造装置的具体结构。