[实用新型]一种铝熔铸体晶粒细化的装置

说明书

本实用新型公开了一种铝熔铸体晶粒细化的装置，包括内部流有铝熔液的流槽、固定设置在流槽上的两个用于向铝熔液内通入电流的电极以及设置在流槽外的磁体，所述电极与流槽之间绝缘，所述磁体产生的磁场方向与铝熔液内的电流方向夹角为α，则满足0°＜α＜180°。铝熔液在流经磁体的磁场时，受到洛伦兹力的作用，电流和磁场其中之一的方向随时间而调转方向，从而使铝熔液受到的洛伦兹力随时间而调转方向，进而达到细化晶粒的目的。

技术领域

本实用新型涉及铝熔炼技术领域，尤其涉及一种铝熔铸体晶粒细化的装置。

背景技术

铝和铝合金在工业领域有广泛的应用，随着其在汽车、高速列车、尤其是航空航天等高新技术领域应用的不断扩展，对铝熔铸体的组织提出了越来越高的要求。而获得高性能熔铸体的关键之一是细化铝合金晶粒。细化晶粒不但可以减少偏析、疏松、热裂等熔铸缺陷，提高后续加工工序合格率，更重要的是可以提高材料的力学性能，使得铝及铝合金的密度小，比强度高，易加工，耐腐蚀等优异性能得以充分发挥。

为了获得晶粒细小的铝熔铸体，人们采用了很多技术措施，如在熔铸过程中调整凝固速度、对熔体实施机械搅拌、电磁搅拌、超声处理、在熔体中添加细化剂等，这些措施在一定程度上起到了细化晶粒的作用，但也存在各种不同的缺陷，如调整凝固速度不适用于大型熔铸件，机械搅拌、电磁搅拌及超声处理等在工业现场实施不方便，添加细化剂如铝钛硼丝等会在铝及铝合金中引入钛、硼新元素，是对铝及铝合金成分的一种污染，因而这些措施也受到了不同程度的限制。

公开号为CN102634686B的专利申请公开了一种船用铝合金铸造方法，通过投入Al-Ti-B变质剂对静置后的熔体进行细化晶粒。由于加入了新元素，因而会影响铝熔液的成分，会对对铝及铝合金产生污染。公开号为CN114150172A的专利申请所公开的一种大型棒状物铸造方法同样存在该技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种铝熔铸体晶粒细化的装置，用于解决背景技术中细化铝熔铸体时存在的缺陷和问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种铝熔铸体晶粒细化的装置，包括内部流有铝熔液的流槽、固定设置在流槽上的两个用于向铝熔液内通入电流的电极以及设置在流槽外的磁体，所述电极与流槽之间绝缘，所述磁体产生的磁场方向与铝熔液内的电流方向夹角为α，则满足0°＜α＜180°。

进一步的，所述磁体为C字形，所述磁体的磁极位于磁体的两端。

进一步的，流槽位于磁体的两个磁极之间。

进一步的，所述磁体的两个磁极至少其中之一靠近流槽。

进一步的，其特征在于，所述磁体为永磁体和电磁铁至少其中之一。

进一步的，两个电极设置在流槽内同侧的内壁或对侧的内壁上。

进一步的，两个电极设置在流槽内同侧的内壁上时，两个电极之间的距离为100毫米到3米之间。

进一步的，所述α＝90°。

进一步的，当所述磁体为永磁体或线圈中通入直流电的电磁铁时，与两个电极相连的电源为交流电源或输出电脉冲的电源，电源输出的波形为正弦波、三角波、锯齿波、方波、阶梯波、梯形波至少其中之一，其频率为0.5赫兹到200赫兹之间；当所述磁体包括由交流电供电的电磁铁时，与两个电极相连的电源为直流电源或输出的波形为正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波其中之一的电源。

进一步的，所述磁体设置在流槽的底部、侧面或上部；当磁体设置在流槽的底部或侧面时，磁体的磁极表面与流槽表面的距离为5毫米到200毫米之间；当磁体设置在流槽的上部时，磁体的磁极表面距离流槽中的铝熔液表面的距离为10毫米到200毫米之间。

本实用新型的积极效果为：