超声波金属结晶处理

大功率超声波作用于熔融金属的结晶过程，能够显著细化金属晶粒、均匀合金成分、加速气泡运动，显著改善金属材料强度、硬度、塑性、韧性等性能主要应用：1、高强度铝合金、镁合金铸造；2、铝、镁合金棒料、板料生产；3、各种合金材料、电动机转子等结晶除气；4、各种金属基复合材料、高强度铝合金活塞铸造。大功率超声波金属熔体处理系统工作原理：大功率超声波金属熔体处理系统由超声波振动部件和超声波专用驱动电源两部分构成：超声波振动部件主要包括大功率超声波换能器、变幅杆、工具头（发射头），用于产生超声波振动，并将此振动能量向金属熔体中发射。换能器将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动，振幅一般在几个微米。这样的振幅功率密度不够，是不能直接使用的。变幅杆按设计需要放大振幅，隔离金属熔体和热能传递，同时也起到固定整个超声波振动系统的作用。工具头与变幅杆相连，变幅杆将超声波能量振动传递给工具头，再由工具头将超声波能量发射到金属熔体中。金属熔体处理系统主要组件：1、超音波振动源（驱动电源）：把50-60hz的市电转化为高功率的高频率电源，提供给换能器。包括整流电路，振荡电路，放大电路，反馈电路，跟踪电路、保护电路，匹配电路、显示仪表等。2、换能器：把高频率电能转化为机械振动能。3、变幅杆：联接并固定换能器与工具头，将换能器之振幅放大后传送到工具头。4、发射头（导入杆）：把机械能和压力传至工作物，同时也有振幅放大的功能。5、连接螺栓：将以上各组件紧密地连接。超声波应用于金属熔体处理还有两个特殊的困难，即高温和腐蚀。我们都知道压电陶瓷超声波换能器的核心部件是压电陶瓷片，它是经过高电压极化后才具有压电性能的。若温度超过80℃，压电陶瓷就要退极化，压电性能就要下降，而且这个下降是不可逆的。其次是金属熔体的温度普遍很高，黑色金属的温度甚至超过一千多度。发射头要浸入在熔体中，还要发射大功率超声波，会受到超声波腐蚀和熔融金属液体腐蚀的双重作用。这就对超声波金属熔体处理器设计和制作提出了很高的要求。所幸的是，经过成功人不懈的努力，这些问题都已经解决。我们会根据用户的现状和要求，量身定制满足用户使用要求的超声波金属熔体处理器。以前述的典型结构为例，超声波金属熔体处理器的发射头是一个圆棒状结构。在金属被熔化后，只需将该发射头插入金属熔体中，就能向金属熔体发射超声波。振动系统外壳前端的法兰盘用于固定。因超声波振动系统没有运动部件和受力部件，对固定没有特别的要求。被处理熔体盛在特定的容器中，如坩埚，熔炼炉，结晶炉。工具头插入金属熔体中，发射超声波。我们也可通过控制金属熔体量的多少，超声波发生器输出功率的大小，以及超声波作用的时间，来控制超声波作用的强度。由于各种金属材料的特性和要求不同，超声波的作用和影响也各不相同。针对用户的特定金属的性能要求，只能通过多次反复试验，找到超声波作用强度和实际效果的最佳平衡点，从而制定出最佳处理工艺。
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