磁場增強型鋁合金低頻電磁鑄造結晶器制造技術

一種磁場增強型鋁合金低頻電磁鑄造結晶器，包括內套、外套、水縫板、擋水板、感應線圈，外套包圍在內套的外側，外套底板上置有水縫板，水縫板的另一端面與內套的一個端面形成水眼，水縫板與內套頂板之間設有擋水板，其特征在于感應線圈用螺桿和絕緣材料固定在由結晶器內套、水縫板和結晶器外套所包圍的水腔內，由感應線圈和用磁性材料制成的外套構成磁場發生裝置，在感應線圈中通有低頻交流電。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于一種有色金屬半連續鑄造
，特別是涉及一種磁場增強型鋁合金低頻電磁鑄造結晶器。技術背景在有色金屬半連續鑄造技術中，在鑄造時鑄錠表面經常會出現一些缺陷，如冷隔、表面裂紋、表面偏析等，導致產品在使用之前必須要進行表面切削，這樣大大降低了成材率；另外，對于裂紋傾向較強的合金，如7XXX系鋁合金，在鑄造時或鑄造后鑄錠中會出現裂紋甚至裂開，使其不能使用，所以這種合金在鑄造時會采用很低的鑄造速度，但成材率還是很低。
技術實現思路
為了解決上述存在的問題，本技術的目的在于提供一種磁場增強型鋁合金低頻電磁鑄造結晶器。它是采用內置式感應線圈，通過感應線圈在金屬熔體中產生低頻電磁場，使金屬熔體產生強烈的對流。本技術的結構包括內套、外套、水縫板、擋水板、感應線圈，內套頂端與外套頂端搭接，外套底板上置有水縫板，水縫板的另一端面與內套的一個端面形成水眼，水縫板與內套頂板之間設有擋水板，感應線圈用螺桿和絕緣材料固定在由結晶器內套、水縫板和結晶器外套所包圍的水腔內，由感應線圈和用磁性材料制成的外套構成磁場發生裝置，在感應線圈中通有低頻交流電，可以獲得較強的磁場。本技術利用低頻電磁鑄造技術，有效地改善了鑄錠的表面質量，大大降低了裂紋傾向較強合金的裂紋發生率。通過感應線圈產生低頻電磁場，可以大大提高電磁場再金屬熔體中的滲透深度，提高了電磁場的約束能力和攪拌效果；另外，由于采用內置式感應線圈，使其更接近熔體，從而增加了電磁場的利用率；使磁場在磁性材料制成的外套內傳輸，減少了磁場的損耗，從而提高了結晶器內的磁場強度，并且可以改善其分布，進一步提高了電磁場的約束能力和攪拌效果。附圖說明圖1是本技術的結構剖視示意圖；圖2是本技術工作過程結構剖視示意圖； 圖中1熔體入口，2內套，3擋水板，4感應線圈，5外套，6水縫板，7水眼，8水幕，9熔體，10鑄錠。具體實施方式以下結合附圖對本技術做進一步描述本技術的結構包括內套2、外套5、水縫板6、擋水板3、感應線圈4，外套5包圍在內套2的外側，外套5底板上置有水縫板6，水縫板6的另一端面與內套2的一個端面形成水眼，水縫板6與內套2頂板之間設有擋水板3，感應線圈4用螺桿和絕緣材料固定在由結晶器內套2、水縫板6和結晶器外套5所包圍的水腔內，由感應線圈4和用磁性材料制成的外套5構成磁場發生裝置，在感應線圈4中通有低頻交流電。內套2是由導熱好的鍛造鋁合金制成；感應線圈4施加的低頻交流電頻率為10Hz～30Hz，強度為80A～200A，并在熔體中產生低頻電磁場；結晶器外套5是用超導磁性材料制成，可以獲得較強的磁場；水眼7的形狀為方形，尺寸為1mm×1mm～3mm×3mm，是由內套2和水縫板6聯合構成的，并且在鑄錠的二冷區形成均勻的水幕8。在鋁合金低頻半連續鑄造過程中，當金屬熔體9從熔體入口1進入到結晶器中時，由于受到感應線圈4產生的電磁場的作用，在熔體9和結晶器內套2接觸處會形成較大弧度的彎月面，導致他們的接觸面積大大降低，進而減弱了它們之間的換熱，所以金屬熔體9的凝固位置向結晶器出口處移動，大大改善了表面質量。另外，這個電磁場對金屬熔體的攪拌作用，使其產生強烈的對流，這種對流會有效地均勻金屬熔池內的溫度場和減小熔池內液穴的深度，從而提高了鑄錠10的內部質量和減少了裂紋的發生率。感應線圈4被內置到結晶器中，使其離熔體9的距離更近，提高了鑄造過程中電磁場的利用率。結晶器外套5用磁性材料制成，這樣不僅可以使熔體內的電磁場強度增加30％，而且可以有效的改善電磁場的分布，使電磁場強度最大值向結晶器出口處移動，增強了在凝固前沿的電磁場的攪拌能力，更好的改善鑄錠的內部性能和抑制裂紋的發生。權利要求1.一種磁場增強型鋁合金低頻電磁鑄造結晶器，包括內套、外套、水縫板、擋水板、感應線圈，外套包圍在內套的外側，外套底板上置有水縫板，水縫板的另一端面與內套的一個端面形成水眼，水縫板與內套頂板之間設有擋水板，其特征在于感應線圈用螺桿和絕緣材料固定在由結晶器內套、水縫板和結晶器外套所包圍的水腔內，由感應線圈和用磁性材料制成的外套構成磁場發生裝置，在感應線圈中通有低頻交流電。專利摘要一種磁場增強型鋁合金低頻電磁鑄造結晶器，屬于有色金屬半連續鑄造
其結構包括內套、外套、水縫板、擋水板、感應線圈，外套包圍在內套的外側，外套底板上置有水縫板，水縫板與內套之間形成水眼，水縫板與內套之間設有擋水板，感應線圈用螺桿和絕緣材料固定在由結晶器內套、水縫板和結晶器外套所包圍的水腔內，由感應線圈和用導磁材料制成的外套構成磁場發生裝置，在感應線圈中通有低頻交流電。本技術利用低頻電磁鑄造技術，有效地改善了鑄錠的表面質量，大大降低了裂紋傾向較強合金的裂紋發生率。通過感應線圈產生低頻電磁場，提高了電磁場的約束能力和攪拌效果；由于采用內置式感應線圈，增加了電磁場的利用率，提高了結晶器內的磁場強度。文檔編號B22D11/115GK2865934SQ20052014608公開日2007年2月7日 申請日期2005年12月30日 優先權日2005年12月30日專利技術者張海濤, 崔建忠, 秦克, 趙志浩, 左玉波 申請人:東北大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張海濤，崔建忠，秦克，趙志浩，左玉波，
申請(專利權)人：東北大學，
類型：實用新型
國別省市：