基于功率超声与压力耦合的金属熔体处理方法

摘要

本发明公开一种基于功率超声与压力耦合的金属熔体处理方法及装置，其方法是功率超声发生器和冲头对金属熔体同时施加功率超声波和压力，通过压力和功率超声的协同耦合作用改变金属熔体的物理结构；其装置包括模具型腔、保温加热器、冲头和功率超声发生器，金属熔体置于模具型腔中，模具型腔的腔壁内设有保温加热器，冲头设于模具型腔上方，功率超声发生器穿过模具型腔的腔壁后，从模具型腔的侧面插入金属熔体中。本发明原理简单，但可提高金属熔体处理的效率和速率，有效改善金属熔体的组织形态和性能，解决了单一物理场下处理金属熔体效率不明显的问题，是一种适合工业化的规模处理方法，具有积极的技术推广与应用价值。

主权项

基于功率超声与压力耦合的金属熔体处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预热模具型腔；(2)将金属熔体加热至预设温度后，浇入模具型腔中，同时开启保温加热器，对模具型腔进行保温；(3)液压机的冲头向金属熔体施加压力，同时，功率超声发生器对金属熔体进行功率超声振动；通过压力和功率超声的协同耦合作用，从而在冷却金属熔体的过程改变金属熔体的物理结构；其中，用于金属熔体处理方法的装置包括模具型腔、保温加热器、冲头和功率超声发生器，金属熔体置于模具型腔中，模具型腔的腔壁内设有保温加热器，冲头设于模具型腔上方，功率超声发生器穿过模具型腔的腔壁后，从模具型腔的侧面插入金属熔体中；所述功率超声发生器包括依次连接的超声波换能器、超声波变幅杆和超声波导入杆，超声波导入杆的末端带有杆尖，杆尖穿过模具型腔的腔壁后，从模具型腔的侧面插入金属熔体中；所述超声波导入杆与模具型腔腔壁的相接处设有密封机构，通过端盖固定于模具型腔的腔壁上，密封机构包括模具侧静环、模具侧动环组件、大气侧静环、大气侧动环组件、动环座和密封盖，模具侧静环和大气侧静环分别位于密封装置的两端，模具侧静环的外端面与端盖相连接，模具侧静环的外圆柱面和大气侧静环的外圆柱面分别与密封盖相连接，模具侧静环、大气侧静环和密封盖之间形成密封空间，密封空间内设有模具侧动环组件、大气侧动环组件和动环座，模具侧动环组件和大气侧动环组件分别设于动环座两端。