[发明专利]真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置及方法

说明书

本发明涉及一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置及方法，包括结晶器，结晶器的空腔内通循环冷却水，结晶器的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ，对应结晶器的中间通孔在结晶器下方设置引锭盘，引锭盘与结晶器的内壁形成铸造空腔，结晶器的顶部设置密封罩，密封罩上固定有声波振动部件和入液管，声波振动部件连接超声波发生器，入液管的出液口伸入到铸造空腔内，对应出液口在入液管的下方设置分流盘，分流盘顶部连接分流盘支架，分流盘底部设置浮漂空腔，分流盘通过分流盘支架、浮漂空腔和结晶器的配合支撑，密封罩上还设置有抽真空孔，抽真空孔连接抽真空装置。本发明能够细化晶粒，减少镁合金凝固后的气孔量，提高了镁合金的强度和塑性。

技术领域

本发明涉及一种镁合金液的凝固装置及方法，具体涉及一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置及方法。

背景技术

镁合金液中含有大量的氢气气体，在镁合金凝固后，氢气气体的分布会增加镁合金的气孔量，对镁合金的强度和塑性有影响，严重影响镁合金的质量。为了提高镁合金的质量，提出了一种真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置及方法，该装置和方法填补了目前国内外的空白，能够减少镁合金凝固后的气孔量，大大提高了镁合金的强度和塑性。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种结构设计合理，非常环保，投入成本低，能够减少镁合金凝固后的气孔量，提高镁合金的强度和塑性的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置，包括结晶器，结晶器的空腔内通循环冷却水，结晶器的底部内侧设置有冷却水出口Ⅰ，对应结晶器的中间通孔在结晶器下方设置引锭盘，引锭盘与结晶器的内壁形成铸造空腔，结晶器的顶部设置密封罩，密封罩上固定有声波振动部件和入液管，声波振动部件连接超声波发生器，入液管的出液口伸入到铸造空腔内，对应出液口在入液管的下方设置分流盘，分流盘顶部连接分流盘支架，分流盘底部设置浮漂空腔，分流盘通过分流盘支架、浮漂空腔和结晶器的配合进行支撑，密封罩上还设置有抽真空孔，抽真空孔连接抽真空装置。

真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的装置通过超声波发生器和声波振动部件的配合，能够改变气孔原有的分布，减少镁合金中的气孔，提高镁合金的强度和塑性，在凝固过程中不会产生废气，环保性能好，投入成本低，实用性强。

进一步的优选，分流盘的分流孔等间距设置在分流盘的下部，能够使镁合金液均匀的流入到铸造空腔内。

进一步的优选，分流盘内设置锥形塞子，锥形塞子与入液管的出液口相对应，通过锥形塞子能够控制镁合金液的流量，使分流盘保持平衡。

进一步的优选，声波振动部件设置四个，四个声波振动部件均匀设置在铸造空腔内，每两个声波振动部件分别连接一个超声波发生器。

进一步的优选，超声波发生器采用0.5KW超声波发生器。

进一步的优选，入液管设置在密封罩的中间位置，方便镁合金液均匀的流入到铸造空腔内。

进一步的优选，冷却水出口Ⅰ呈45度角设置，便于水冷却。

进一步的优选，结晶器下方设置有冷却盘管，冷却盘管套装在圆铸锭外侧，冷却盘管的内侧设置冷却水出口Ⅱ，冷却水出口Ⅱ呈45度角设置，能够对镁合金圆铸锭进行二次冷却，保证冷却效果。

所述的真空条件下使用超声波控制镁合金凝固的方法，包括以下步骤：

(1)将镁合金液通过入液管注入到分流盘内，在分流盘下部分流孔的分流作用下，将镁合金液均匀分流至铸造空腔内；

(2)开启抽真空装置，对密封罩内侧的铸造空腔进行抽真空，使铸造空腔内的真空度保持在50-75KPa；