[发明专利]基于通电线圈螺旋磁场驱动金属熔体周期性流动的方法

摘要

本发明涉及一种基于通电线圈螺旋磁场驱动金属熔体周期性流动的方法，属于冶金工业技术领域。首先，制备一个由第一组线圈和第二组线圈在空间同轴叠加组装而成的螺旋磁场体，将金属熔体置于螺旋磁场体的空腔内，使螺旋磁场体旋转，并使旋转方向以周期p(＝1/fm)交替变化，驱动金属熔体形成三维周期性螺旋流动。本发明方法形成的螺旋磁场，在空间和时间上改变了磁场的分布形态，有效地加强和改善金属熔体在凝固时的熔质再分配过程，使固、液凝固界面处与较远的熔质进行有效地对流，使熔质充分混合。本发明方法能够有效减少凝固的各种缺陷，可用于增加温度的均匀性，促进熔质的再分配过程，改善金属凝固工艺。本方法适用于不同的金属熔体的形状。

主权项

一种基于通电线圈螺旋磁场驱动金属熔体周期性流动的方法，该方法包括以下步骤：(1)制备一个螺旋磁场体，该螺旋磁场体由第一组线圈和第二组线圈在空间同轴叠加组装而成；所述的第一组线圈垂直套在铁芯上，第一组线圈包括绕组A、B、C、D、E和F，其中绕组A、D串联为一相线圈，B、E串联为一相线圈，C、F串联为一相线圈，三相线圈的同名端连成星点，使三相线圈接通三相正交流电，三相正交流电的频率为fR，在第一组三相线圈的心部形成旋转磁场；所述的第二组线圈相间水平环绕嵌在铁芯的芯齿槽内，第二组线圈包括绕组a、b、c、d、e和f，其中绕组a、d串联为一相线圈，b、e串联为一相线圈，c、f串联为一相线圈，三相线圈的同名端连成星点，使三相线圈接通三相正交流电，三相正交流电的频率为fT，在第二组三相线圈的心部形成行波磁场，所述的旋转磁场与所述的行波磁场在空间同轴叠加形成螺旋磁场；（2）将金属熔体置于螺旋磁场体的空腔内，使螺旋磁场体以角速度ω旋转，并使旋转方向以周期p(＝1/fm)交替变化，驱动金属熔体形成三维周期性螺旋流动。