[实用新型]一种高温熔化及凝固过程脉冲磁场作用装置

说明书

本实用新型公开一种高温熔化及凝固过程脉冲磁场作用装置，包括腔体、感应线圈、电磁铁、上下调节装置，腔体由密封罩包围，密封罩上部配有观察窗口，两侧分别开进气孔和出气孔；感应线圈连接有配有水冷的加热电源并置于软铁芯之上；感应线圈为内部放置坩埚的铜管；所述上下调节装置连接腔体外部的上下调节旋钮，用于将坩埚和感应加热线圈一起上下调节；所述电磁铁由中心软铁芯以及外部以圆环形式围绕在软铁芯两端的励磁线圈组成。本实用新型具有体积小、功率低、能耗低、制作简单方便等优点，更适用于从事脉冲磁场处理方面研究的样品制备的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种高温熔化及凝固过程脉冲磁场作用装置，属于金属凝固细化晶粒技术领域。

背景技术

电磁处理对钢铁材料的在凝固过程中晶粒的细化有重大的影响，研究发现，电磁搅拌能够有效的减少甚至消除凝固的宏观疏松和显微疏松，对晶粒的细化起到显著效果，从而提高材料的性能，但大多数都停留在研究恒定磁场对钢铁材料的影响。近几年，随着脉冲磁场技术的发展，具有输出峰值高、设备负荷小优势的脉冲磁场对钢铁材料的影响的研究进入了热潮。

发明人在研究中发现，现有的实验设备存在共同的问题：施加的磁场范围过大；所需要的试样多；实验所需的气氛不能进行控制；由于脉冲磁场线圈不能承受太高温度，为了安全，将脉冲磁场发生装置与高温装置有一定的距离，这使磁场效率大幅度降低等缺点。

发明内容

本实用新型旨在解决上述背景技术存在的问题，而提供了一种具有体积小、耗能低、磁场强、通过调节坩埚的位置的（高热时远离磁场线圈，磁场作用时靠近磁场线圈）来提高磁场作用效能的一种高温熔化及凝固过程脉冲磁场作用装置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种高温熔化及凝固过程脉冲磁场作用装置，包括腔体、感应线圈、电磁铁、上下调节装置，其中：腔体由密封罩包围，密封罩上部配有观察窗口，两侧分别开进气孔和出气孔；感应线圈连接有配有水冷的加热电源并置于软铁芯之上；感应线圈为内部放置坩埚的铜管；所述上下调节装置连接腔体外部的上下调节旋钮，用于将坩埚和感应加热线圈一起上下调节；所述电磁铁由中心软铁芯以及外部以圆环形式围绕在软铁芯两端的励磁线圈组成。

所述观察窗口为石英玻璃。

所述软铁芯的高度比两端励磁线圈高度低，整体呈凹字形。

所述铜管内部通水呈螺旋型，铜管外径为6-10mm。

所述上下调节装置包括一系列齿轮其调节采用齿轮啮合方式。

所述的软铁芯呈圆柱状。

所述坩埚为耐高温材质。

本新型有益效果：通过感应加热线圈可将感应加热固定在很小的区域，增加了感应加热效率，并可实现该区域内的高温，温度变化范围：室温—1800℃；通过外部调节按钮，可实现在加热时远离线圈，在凝固过程中需要脉冲磁场作用时靠近磁场线圈，这样会尽可能的发挥脉冲磁场对材料的作用效果；通过对励磁线圈中的电流和电压的大小的控制，可产生0-2T的可调脉冲磁场；试样可通入各种反应气体进行环境控制；通过上部的观察窗口，可对试样的熔融过程、凝固过程进行观察和记录。本实用新型具有体积小、功率低、能耗低、制作简单方便等优点，更适用于从事脉冲磁场处理方面研究的样品制备的特点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是100um未加磁场的凝固金相组织结构图；

图3是100um施加脉冲磁场强度为8000高斯的凝固金相组织结构图；

图中：1观察窗口；2密封罩；3加热电源；4上下调节装置；5上下调节旋钮；6进气孔；7脉冲磁场控制系统；8励磁线圈；9软铁芯；10感应加热线圈；11出气孔；12坩埚。

具体实施方式