实验用超声波铝熔液处理设备高能量晶粒细化

实验用超声波铝熔液处理设备高能量晶粒细化（原理）

超声波是一种压缩纵波，可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播，具有很强的穿透性。超声波在液体介质中传播时可传递很强的能量，能够在界面上产生强 烈的冲击和空化作用，且与声波一样会产生反射、干涉、叠加和共振现象。在同样振幅的条件下，超声波的强度比普通声波大得多，已被应用于冶金行业，并在工业应用上取得了一定的成果。

超声波金属熔体设备主要应用于冶金行业，在超声波振动条件下，有利于金属溶液脱气，去杂质，细化晶粒，和强化浸出过程等的进行。超声金属熔体设备应用于金属熔液中，可以在极短时间内实现纤维与金属的复合，制备出了高性能复合材料。液态金属在超声作用下，能渗入颗粒预制件中或与颗粒均匀混合，超声浸镀可以实现钢丝镀锌、镀铝。

实验用超声波铝熔液处理设备高能量晶粒细化（作用）

去除杂质

钢液中微小的夹杂物上浮是非常困难的，只有当它们聚集起来才会使上浮更加容易。使用超声波金属熔体设备在溶液中加入超声波，超声波驻波可以使溶液中夹杂物 粉末成功分层、集聚。

超声波除气

超声波对熔融金属中排除气体的作用很大，超声弹性振动在几分钟内可以使合金*除气。超声波振动导入熔融金属中时，发现有空化现象产生，这是由于液相的连续性受到破裂后而产生了空洞，于是溶解在液态金属中的气体便向其中集中。超声波的弹性振动促使气泡核心的产生，并使它不断长大，直至长大到能顺利地从熔融金属中排出的尺寸。

提升铸坯质量

超声波金属溶体设备可以作用于结晶器，以改善铸坯的表面质量。超声波对结晶器的振动可用于小方坯、大方坯和板坯，用超声波振动时不用负滑动。在浇铸小方坯和大方坯时，对结晶器施加超声振动后可以得到很平滑的铸坯表面。

细化晶粒

超声振动凝固法生产铸件时，超声波在传播时会产生正负交变的声压，形成射流，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流。超声波液体中的空化效应，能够削断破坏枝晶，冲击凝固前沿，增加搅拌扩散作用，可达到净化组织、细化晶粒，使组织均匀化等作用。除振动引起的机械作用破坏枝晶外，超声振动凝固的另一重要作用是提高了金属液的有效过冷度，减小了临界晶核半径，从而增加了形核率，细化了晶粒。

铝硅合金的连铸过程中，进行超声处理可以细化铸坯的晶粒，进而改善这些合金的塑性和延展性，使其更好地应用到建材和汽车发动机活塞上。对铝合金液施加超声波，可避免氧化夹杂的生成，可使其显微组织明显细化。