[发明专利]一种金属熔体处理装置

说明书

本发明公开了一种金属熔体处理装置，包括恒温模具、加热层、保温层、测温装置、耐火层、支架、机械振动台和超声设备，机械振动台上设置有耐火层，耐火层上搁置有盛有金属熔体的恒温模具，恒温模具周围设置有保温层，保温层内侧壁设置有加热层，上端盖合有封盖，加热层下端内侧活动套接在耐火层外部，保温层固定连接在支架上，超声设备安装在保温层正上方且其超声波导入杆伸入到恒温模具中，恒温模具安装有测温装置。本发明的装置能对金属熔体同时施加功率超声波和机械振动，利用二者对金属熔体凝固组织的作用是互补增强的关系，从而改善金属材料的组织形态和性能，有效解决了单一物理场下处理金属熔体效率不明显的问题。

技术领域

本发明涉及一种金属熔体处理装置，属于金属熔体处理方法技术领域。

背景技术

国内外研究表明，在凝固过程中对待处理金属熔体施加物理场的处理方法，已逐渐成为提高材料性能的重要工艺手段之一；施加物理场技术是指在金属熔体凝固前或凝固过程中对金属熔体施加一个或多个复合的物理场，利用金属和物理场的相互作用，从而改善其凝固过程和组织性能的一种技术；该技术操作简便且不会对金属熔体及环境产生污染。

目前对待处理金属熔体施加物理场的设备主要有以下几种：(1)在金属熔体的凝固过程进行功率超声处理；(2)在金属熔体的凝固过程进行机械振动处理；(3)让金属熔体在磁场环境下凝固，即进行磁场处理；(4)对金属熔体导电，即进行电流处理。

然而，在目前的金属铸造工艺中，对金属熔体的处理方法只能采用上述方法中的其中一种，无法通过多种方法之间产生的作用互补来实现更好的改善效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种金属熔体处理装置，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种金属熔体处理装置，包括恒温模具、加热层、保温层、测温装置、耐火层、支架、机械振动台和超声设备，机械振动台上设置有耐火层，耐火层上搁置有盛有金属熔体的恒温模具，恒温模具周围设置有保温层，保温层内侧壁设置有加热层，上端盖合有封盖，加热层下端内侧活动套接在耐火层外部，保温层固定连接在支架上，超声设备安装在保温层正上方且其超声波导入杆伸入到恒温模具中，恒温模具安装有测温装置。

超声设备包括功率超声发声器、超声波换能器、超声波变幅杆和超声波导入杆，超声波导入杆从恒温模具的上方插入金属熔体中。

测温装置包括测温传感器，测温传感器连接到温度显示装置。

超声波导入杆插入金属熔体中，插入的深度为2～5mm，超声波导入杆末端2-5mm处涂抹氧化锌。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明的装置能对金属熔体同时施加功率超声波和机械振动，利用二者对金属熔体凝固组织的作用是互补增强的关系，从而改善金属材料的组织形态和性能，有效解决了单一物理场下处理金属熔体效率不明显的问题，采用支架固定保温层，防止机械振动损坏保温炉的电炉丝；

（2）功率超声与机械振动的金属熔体处理装置结构简单，成本较低，且组装和拆卸方便，可应用于多种类的金属熔体处理，应用范围较广；

（3）采用测温传感器，能够实时监控温度并控制温度变化；

（4）涂抹氧化锌，起到隔离作用，也避免相互反应，避免污染金属溶液。

附图说明

图1是为本基于功率超声与机械振动的金属熔体处理装置的结构示意图；

图2为不同外场作用下铝合金中富锰相形貌，其中，（a）不加外场；（b）超声场；（c）超声加机械振动场。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。