[发明专利]一种铝材结晶的晶粒细化装置和晶粒细化方法

说明书

本发明公开一种铝材结晶的晶粒细化装置，包括立梁组件、悬臂组件和线圈组件，悬臂组件的一端可转动地与立梁组件相连，悬臂组件的另一端与线圈组件转动相连，立梁组件的高度、悬臂组件的长度均能够调节，线圈组件包括基板、固定板和电磁能线圈，基板与悬臂组件转动相连，固定板可滑动地与基板相连，固定板与基板的相对滑动方向与水平面相垂直，电磁能线圈设置于固定板的底部，电磁能线圈连接有电源且能够产生电磁能。本发明还提供一种铝材结晶的晶粒细化方法，调节立梁组件和悬臂组件，同时调整固定板与基板的相对位置，使电磁能线圈的底部与铝液保持设定距离，电磁能线圈产生的电磁能使晶粒细化，直至铸锭过程结束，提高了铝铸锭的组织均匀性。

技术领域

本发明涉及铝铸锭生产设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种铝材结晶的晶粒细化装置和晶粒细化方法。

背景技术

铝是一种银白色金属，在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度较小，仅为铁的34.61％、铜的30.33％，因此又被称作轻金属。铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。铝的密度只有2.7103g/cm³，约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻，因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具，以减轻自重增加装载量。

铝锭是以纯铝及回收铝为原料，依照国际标准或特殊要求添加其他元素，改善纯铝在铸造性，化学性及物理性的不足调配出来的合金。铝锭铸造工艺均采用铝液注入模具中，待冷却成铸坯后取出后，注入过程是产品好坏的关键步骤。铸造过程也即为由液态铝结晶成固态铝的物理过程。现有技术中，多流铸造方法生产的铝铸锭晶粒尺寸粗大，组织不均匀，影响力学性能。

因此，如何改变现有技术中，铝铸锭晶粒粗大、组织不均匀的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝材结晶的晶粒细化装置和晶粒细化方法，以解决上述现有技术存在的问题，使铝铸锭晶粒得到细化，提高铝铸锭组织均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种铝材结晶的晶粒细化装置，包括立梁组件、悬臂组件和线圈组件，所述悬臂组件的一端可转动地与所述立梁组件相连，所述悬臂组件的另一端与所述线圈组件转动相连，所述立梁组件的高度、所述悬臂组件的长度均能够调节，所述线圈组件包括基板、固定板和电磁能线圈，所述基板与所述悬臂组件转动相连，所述固定板可滑动地与所述基板相连，所述固定板与所述基板的相对滑动方向与水平面相垂直，所述电磁能线圈设置于所述固定板的底部，所述电磁能线圈连接有电源且能够产生电磁能。

优选地，所述立梁组件包括底座、立梁过渡板和立梁主体，所述立梁过渡板连接所述底座与所述立梁主体，所述立梁主体与所述立梁过渡板的连接位置能够调整。

优选地，所述悬臂组件包括主悬臂、悬臂过渡板和加长臂，所述悬臂过渡板连接所述主悬臂与所述加长臂，所述悬臂过渡板与所述主悬臂的连接位置能够调整。

优选地，所述立梁主体与所述立梁过渡板、所述悬臂过渡板与所述主悬臂均螺栓连接。

优选地，所述立梁过渡板、所述悬臂过渡板的数量均为两个，两个所述立梁过渡板设置于所述立梁主体的相对的两侧，两个所述悬臂过渡板设置于所述主悬臂相对的两侧，所述立梁过渡板、所述悬臂过渡板上均设置长孔，所述立梁主体、所述主悬臂均由方钢制成。

优选地，所述悬臂组件通过第一旋转轴可转动地与所述立梁组件相连，所述悬臂组件连接有第一驱动器，所述第一驱动器能够带动所述悬臂组件绕所述第一旋转轴的轴线转动；所述悬臂组件通过第二旋转轴与所述基板转动相连。

优选地，所述基板上设置有电机支座，所述电机支座上设置有第二驱动器，所述第二驱动器通过滚珠丝杠与所述固定板传动相连，所述第二驱动器能够带动所述固定板沿竖直方向往复运动，所述基板与所述固定板之间设置滑轨。