超聲波鎂鋁金屬結晶設備

設備介紹：

    隨著工業(yè)發(fā)展，人類對鋁合金鎂合金材料的需求也在不斷增加，在工業(yè)生產(chǎn)及科研領域，在金屬凝固過程中加入超聲波振動，可以讓凝固組織從粗大的柱狀晶變?yōu)榫鶆蚣毜容S晶，金屬得到有效的改善，從而使得加工出的型材具有更高的抗疲勞強度，有效的提升產(chǎn)品品質(zhì)。

超聲波鎂鋁金屬結晶設備

理論原理：

    超聲波熔體處理最重要的優(yōu)點之一是在凝固過程中產(chǎn)生非枝晶結構。枝晶是一種樹枝狀的結構，在液態(tài)金屬凝固過程中生長，超聲波的聲空化可以使熔體中的非金屬雜質(zhì)潤濕，這些雜質(zhì)成為成核位點(即凝固的開始)。由于這些形核點位于凝固前沿之前，因此沒有影響枝晶組織的生長。

設備的作用：

1、去除雜質(zhì)：金屬熔液中微小的夾雜物上浮是非常困難的，只有當它們聚集起來才會使上浮變得更加容易。使用在溶液中加入超聲波，超聲波駐波可以使金屬熔液中的夾雜物粉末成功分層集聚，從而上浮。

2、除氣：超聲波對金屬熔液中氣體的排出有很大作用，超聲波的彈性振動在幾分鐘內(nèi)可以使金屬熔液*除氣。超聲波振動導入金屬熔液中時，會產(chǎn)生空化現(xiàn)象，這是由于液相的連續(xù)性受到破裂后而產(chǎn)生了空洞，于是溶解在金屬熔液中的氣體便向其中集中。超聲波的彈性振動促使氣泡核心的產(chǎn)生，并使它不斷長大，直至長大到能順利地從金屬熔液中排出的尺寸。

3、提升鑄坯質(zhì)量：可以作用于結晶器，以改善鑄坯的表面質(zhì)量。超聲波對結晶器的振動可用于小方坯、大方坯和板坯，用超聲波振動時不用負滑動。在澆鑄小方坯和大方坯時，對結晶器施加超聲波振動后可以得到很平滑的鑄坯表面。

4、細化晶粒：超聲波振動凝固法生產(chǎn)鑄件時，超聲波在傳播時會產(chǎn)生正負交變的聲壓，形成射流，同時由于非線性效應會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲波空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流。超聲波液體中的空化效應，能夠削斷破壞枝晶，沖擊凝固前沿，增加攪拌擴散作用，可達到凈化組織、細化晶粒，使組織均勻化等作用。除振動引起的機械作用破壞枝晶外，超聲振動凝固的另一重要作用是提高了金屬液的有效過冷度，減小了臨界晶核半徑，從而增加了形核率，細化了晶粒。

設備結構及工作原理：

超聲波振動部件和超聲波發(fā)生器兩部分構成：超聲波振動部件用于產(chǎn)生超聲波振動，主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、工具頭（發(fā)射頭）。

換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機械能，其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來回伸縮運動，振幅一般在幾個微米，但這樣的振幅功率密度不夠，是不能直接使用的。而超聲波變幅桿裝置放大了這種振幅功率，讓放大后的振幅可以被使用，同時也起到隔離金屬熔體和熱能傳遞、固定整個超聲波振動系統(tǒng)的作用。工具頭與變幅桿相連，變幅桿將超聲波能量振動傳遞給工具頭，再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到金屬熔體中。