[实用新型]金属表面高温超声场热浸镀装置

说明书

本实用新型涉及一种金属表面高温超声场热浸镀装置。

在钢表面镀铝后不仅把铝的耐蚀性和钢的强度结合起来，而且还赋予此种材料以新的性能---耐热性。因而镀铝钢作为新型高效钢材，以其质优价廉的特点，广泛应用于石油化工、电力、冶金以及交通运输等领域。目前在工艺上已发展为森吉米尔法和熔剂法两大体系，前者是在还原气氛的保护下，将钢件直接送入熔融的铝液中进行镀覆。由于要求浸镀过程连续化，因此所用设备很复杂，机械化程度高，但价格昂贵；后者是使用专用的助镀剂及熔剂，太称熔剂法。在工艺中，首先将钢件进行前处理，然后在净化的钢表面上浸涂助镀剂，以保护镀件表面不被氧化。当将钢件浸入覆盖有熔融表面熔剂的铝液中时，钢表面的助镀剂膜则自行熔化脱除，并立刻被铝液所润湿，这种方法简单，设备价格低，但由于各种熔剂的选择还不完善，镀层的均匀性差，尤其是当表面熔剂老化而结壳时，将导致金属表面漏镀严重，使镀层质量不易保证。

本实用新型的目的是为克服熔剂法热浸铝的不足，设计出一种在高温铝液中采用高强超声场的热浸镀铝装置。经超声镀铝装置处理的金属镀铝膜层，其镀层均匀，致密，无漏镀。当热浸镀铝及铝合金时，在超声场作用下，可改善铝液对微细颗粒的浸润性。同时提高了表面熔剂与铝液之间的相对流动性，使表面熔剂不易结壳。

本实用新型提供了一种金属表面超声场热浸镀装置，其特征在于：在原热浸镀槽镀液(3)上方增设1～20个超声波换能器(7)，超声波换能器(7)下接耐蚀变幅杆(6)。变幅杆(6)呈倒V型，其顶端有锥形头。超声波换能器(7)功率在500瓦-20千瓦之间。热浸铝时，整体超声波装置与变幅杆随工件一起浸入铝液中，由换能器传递高强超声到铝液中。本实用新型所实施的是一种超声镀铝的表面技术。由于液体中无所不在的超声波强烈空化效应，使得复杂工件的各个部位如孔洞、缝隙、内壁等均可得以充分浸镀铝。该装置机械化程度高，可缩短60％的处理时间，设备节能、无污染。在熔剂法热浸铝工艺中结合超声处理辅助过程，使钢件在超声场中完成浸镀铝过程。目前常用的频率是20-50KHZ，通过控制超声波频率，使工件在浸镀铝时逐渐实现由清洗向浸镀过程的转变。最终，通过该装置获得综合性能良好的浸铝层。促进浸铝技术的发展步入新的领域。

附图1是本实用新型提出的装置未运行状态示意图；

附图2是该装置图1中I部放大示意图；

附图3是该装置图1中II部放大示意图；

附图4是本实用新型提出的装置工作状态示意图；

附图5是本实用新型提出的装置俯视图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，超声波换能器(7)通过悬臂、联接轴(5)与由控制电机(1)带动的液压支柱(2)上的液压杆(4)相接。超声波换能器(7)为两个，在镀液(2)上方呈对角分布。变幅杆(6)与超声波换能器(7)采用机械方式紧密连接，并与液压杆(4)连为一体。在控制电机(1)的作用下，使液压杆(4)沿液压支柱(2)带动变幅杆(6)、换能器(7)与控制电机(1)之间作相对运动。超声波换能器(7)与液压杆(4)通过联接轴(5)连接在一起，并能以联接轴(5)为轴心作相对运动，变幅杆(6)在控制电机(1)的带动下，向下运动与铝液(3)接触，并将超声波换能器(7)的能量传递至铝液(3)中，使铝液(3)处于超声场的环境中。

当工件由铝液(3)的表面进入铝液中时，通过改变超声波的频率便可实现工件由清洗向浸镀过程的转变。工件离开铝液(3)后，换能器(7)与变幅杆(6)一起随液压杆(4)向上提升，也离开铝液(3)。同时，当超声波换能器(7)由于铝液3辐射而温度过高时，还可将换能器(7)继续以联接轴(5)为辆心向上转动，与液压杆(4)之间呈180°，使换能器(7)远离铝液(3)的表面，以达到降温的目的。

本实用新型同样适用于锌、锡、铅及铝合金等熔体材料的热浸镀装置。