[发明专利]一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法

说明书

一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法，它涉及一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法。本发明是为了解决现有铸造方法无法同时满足合金凝固过程中的补缩、净化、消除偏析及整体结构和组织均匀性的问题。方法如下：将合金材料置于坩埚中，利用电机运动装置使其进入熔炼保温装置作用区域进行熔炼；开启电机运动装置带动坩埚向下运动；同时，打开超强行波磁场发生装置；合金完全进入超强行波磁场发生装置作用区域时，关闭熔炼保温装置及电机运动装置，并开始进行超强行波磁场处理，直至合金完全凝固。本发明方法达到合金定向凝固过程的补缩、净化、除气、除杂、消除偏析及提高整体结构和组织均匀性的效果。本发明属于合金铸件定向凝固领域。

技术领域

本发明涉及一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法，具体是一种合金铸件在定向凝固过程中实现超强行波磁场对合金固液界面糊状区及合金熔体进行连续处理的方法。

背景技术

目前，传统的铸造技术在实际应用中，需要设计浇口、浇道，考虑浇注方式、浇注缝隙及补缩压力等问题，较为繁琐、不便；市场应用中，由于其工艺复杂、操作繁琐，材料利用率低，工业成本高，无法实现工业生产的连续自动化及市场的广泛需求，因此，传统方法无法广泛得以应用。

目前，常规的定向凝固技术可以获得具有方向性组织及力学性能的均匀合金铸件，然而，却无法在定向凝固过程中对合金进行连续性净化、除气，也无法对合金进行偏析、缩松及缩孔进行有效抑制，而且对合金铸件的形状具有一定要求，因此，该技术也十分具有局限性，无法得以普遍运用。

目前，常规的磁场处理技术可以对合金熔体进行净化、补缩。然而，却无法对合金凝固过程进行连续均匀处理，最终得到铸件内部组织十分不均匀，存在较多的偏析，整体结构力学性能的均匀性很难得到较大提高。

综上，目前的铸造技术在补缩、净化、消除偏析及均匀性方面都无法全面满足需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有铸造方法无法同时满足合金凝固过程中的补缩、净化、消除偏析及整体结构和组织均匀性的问题，提供了一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法。

一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法，其特征在于该凝固方法如下：

将合金材料置于坩埚中，利用电机运动装置使其进入熔炼保温装置作用区域进行熔炼，采用测温装置显示出加热区域的温度，在温度为高出合金材料熔点温度20～30℃的条件下加热至合金材料完全熔化，待合金材料完全熔化后，在该温度下进行保温15min，开启电机运动装置带动坩埚5向下运动，以1～500μm/s的速度向下抽拉；同时，打开超强行波磁场发生装置及冷却结晶装置；当熔化后的合金熔体进入超强行波磁场作用区域时，在磁场强度为0～50mT的条件下对合金熔体进行磁场连续处理，直至合金完全凝固；同时，冷却结晶装置冷却，循环水冷却系统对超强行波磁场发生装置冷却，使合金产生较大的温度梯度，而实现定向凝固；通过超强行波磁场发生装置、熔炼保温装置、冷却结晶装置、测温装置、坩埚和电机运动装置的共同作用，使得超强行波磁场可以有效连续作用于合金凝固过程中的固液界面，改变合金固液界面的组织、形貌，净化合金熔体，除去合金中夹杂、气体，同时对合金进行补缩，消除铸件的偏析以及缩松、缩孔等缺陷，最终获得组织均匀、性能优良的铸件，即完成合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法。

一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固方法，其特征在于该凝固方法如下：