磁场增强型铝合金低频电磁铸造结晶器制造技术

一种磁场增强型铝合金低频电磁铸造结晶器，包括内套、外套、水缝板、挡水板、感应线圈，外套包围在内套的外侧，外套底板上置有水缝板，水缝板的另一端面与内套的一个端面形成水眼，水缝板与内套顶板之间设有挡水板，其特征在于感应线圈用螺杆和绝缘材料固定在由结晶器内套、水缝板和结晶器外套所包围的水腔内，由感应线圈和用磁性材料制成的外套构成磁场发生装置，在感应线圈中通有低频交流电。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种有色金属半连续铸造
，特别是涉及一种磁场增强型铝合金低频电磁铸造结晶器。技术背景在有色金属半连续铸造技术中，在铸造时铸锭表面经常会出现一些缺陷，如冷隔、表面裂纹、表面偏析等，导致产品在使用之前必须要进行表面切削，这样大大降低了成材率；另外，对于裂纹倾向较强的合金，如7XXX系铝合金，在铸造时或铸造后铸锭中会出现裂纹甚至裂开，使其不能使用，所以这种合金在铸造时会采用很低的铸造速度，但成材率还是很低。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本技术的目的在于提供一种磁场增强型铝合金低频电磁铸造结晶器。它是采用内置式感应线圈，通过感应线圈在金属熔体中产生低频电磁场，使金属熔体产生强烈的对流。本技术的结构包括内套、外套、水缝板、挡水板、感应线圈，内套顶端与外套顶端搭接，外套底板上置有水缝板，水缝板的另一端面与内套的一个端面形成水眼，水缝板与内套顶板之间设有挡水板，感应线圈用螺杆和绝缘材料固定在由结晶器内套、水缝板和结晶器外套所包围的水腔内，由感应线圈和用磁性材料制成的外套构成磁场发生装置，在感应线圈中通有低频交流电，可以获得较强的磁场。本技术利用低频电磁铸造技术，有效地改善了铸锭的表面质量，大大降低了裂纹倾向较强合金的裂纹发生率。通过感应线圈产生低频电磁场，可以大大提高电磁场再金属熔体中的渗透深度，提高了电磁场的约束能力和搅拌效果；另外，由于采用内置式感应线圈，使其更接近熔体，从而增加了电磁场的利用率；使磁场在磁性材料制成的外套内传输，减少了磁场的损耗，从而提高了结晶器内的磁场强度，并且可以改善其分布，进一步提高了电磁场的约束能力和搅拌效果。附图说明图1是本技术的结构剖视示意图；图2是本技术工作过程结构剖视示意图； 图中1熔体入口，2内套，3挡水板，4感应线圈，5外套，6水缝板，7水眼，8水幕，9熔体，10铸锭。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步描述本技术的结构包括内套2、外套5、水缝板6、挡水板3、感应线圈4，外套5包围在内套2的外侧，外套5底板上置有水缝板6，水缝板6的另一端面与内套2的一个端面形成水眼，水缝板6与内套2顶板之间设有挡水板3，感应线圈4用螺杆和绝缘材料固定在由结晶器内套2、水缝板6和结晶器外套5所包围的水腔内，由感应线圈4和用磁性材料制成的外套5构成磁场发生装置，在感应线圈4中通有低频交流电。内套2是由导热好的锻造铝合金制成；感应线圈4施加的低频交流电频率为10Hz～30Hz，强度为80A～200A，并在熔体中产生低频电磁场；结晶器外套5是用超导磁性材料制成，可以获得较强的磁场；水眼7的形状为方形，尺寸为1mm×1mm～3mm×3mm，是由内套2和水缝板6联合构成的，并且在铸锭的二冷区形成均匀的水幕8。在铝合金低频半连续铸造过程中，当金属熔体9从熔体入口1进入到结晶器中时，由于受到感应线圈4产生的电磁场的作用，在熔体9和结晶器内套2接触处会形成较大弧度的弯月面，导致他们的接触面积大大降低，进而减弱了它们之间的换热，所以金属熔体9的凝固位置向结晶器出口处移动，大大改善了表面质量。另外，这个电磁场对金属熔体的搅拌作用，使其产生强烈的对流，这种对流会有效地均匀金属熔池内的温度场和减小熔池内液穴的深度，从而提高了铸锭10的内部质量和减少了裂纹的发生率。感应线圈4被内置到结晶器中，使其离熔体9的距离更近，提高了铸造过程中电磁场的利用率。结晶器外套5用磁性材料制成，这样不仅可以使熔体内的电磁场强度增加30％，而且可以有效的改善电磁场的分布，使电磁场强度最大值向结晶器出口处移动，增强了在凝固前沿的电磁场的搅拌能力，更好的改善铸锭的内部性能和抑制裂纹的发生。权利要求1.一种磁场增强型铝合金低频电磁铸造结晶器，包括内套、外套、水缝板、挡水板、感应线圈，外套包围在内套的外侧，外套底板上置有水缝板，水缝板的另一端面与内套的一个端面形成水眼，水缝板与内套顶板之间设有挡水板，其特征在于感应线圈用螺杆和绝缘材料固定在由结晶器内套、水缝板和结晶器外套所包围的水腔内，由感应线圈和用磁性材料制成的外套构成磁场发生装置，在感应线圈中通有低频交流电。专利摘要一种磁场增强型铝合金低频电磁铸造结晶器，属于有色金属半连续铸造
其结构包括内套、外套、水缝板、挡水板、感应线圈，外套包围在内套的外侧，外套底板上置有水缝板，水缝板与内套之间形成水眼，水缝板与内套之间设有挡水板，感应线圈用螺杆和绝缘材料固定在由结晶器内套、水缝板和结晶器外套所包围的水腔内，由感应线圈和用导磁材料制成的外套构成磁场发生装置，在感应线圈中通有低频交流电。本技术利用低频电磁铸造技术，有效地改善了铸锭的表面质量，大大降低了裂纹倾向较强合金的裂纹发生率。通过感应线圈产生低频电磁场，提高了电磁场的约束能力和搅拌效果；由于采用内置式感应线圈，增加了电磁场的利用率，提高了结晶器内的磁场强度。文档编号B22D11/115GK2865934SQ20052014608公开日2007年2月7日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年12月30日专利技术者张海涛, 崔建忠, 秦克, 赵志浩, 左玉波 申请人:东北大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，崔建忠，秦克，赵志浩，左玉波，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：实用新型
国别省市：