[發明專利]一種輕合金電磁懸浮鑄造裝置和方法

無效

• 申請號: 201110048336.1
• 申請日: 2011-03-01
• 公開（公告）號: CN102133629A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 賈非;房燦峰;張興國;郝海;任政;馬玉濤
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B22D27/02
• 分類號: B22D27/02;F27D27/00;B01F13/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種輕合金電磁懸浮鑄造裝置，包括懸浮劑加入器(2)，隔熱保溫層(3)，電磁攪拌器(4)，懸浮杯(7)，加熱器(8)，金屬鑄型(10)和電源(11)，其特征在于：懸浮杯外設置加熱器和隔熱保溫層，控制懸浮鑄造金屬液的溫度；隔熱保溫層外部安裝電磁攪拌器，在懸浮杯內施加交變電磁場；懸浮杯下部與金屬鑄型相連，含懸浮劑的金屬液在金屬鑄型內快速冷卻。

2.根據權利要求1所述的一種輕合金電磁懸浮鑄造裝置，其特征在于：懸浮杯(7)用耐高溫、耐氧化的材料制作，懸浮杯不與金屬液發生劇烈的化學反應；加熱器(8)采用電阻或感應加熱，其外部設有隔熱保溫層(3)。

3.根據權利要求1所述的一種輕合金電磁懸浮鑄造裝置，其特征在于：懸浮劑加入器(2)包括兩種形式：一種用于加入粉末狀懸浮劑；另一種用來加入絲狀懸浮劑。

4.根據權利要求1所述的一種輕合金電磁懸浮鑄造裝置，其特征在于：電磁攪拌器(4)內設置電磁線圈，線圈采用一對極、兩對極或多對極布置；電源(11)為電磁攪拌器提供頻率為0.3～50Hz，電壓為0～380V，最大電流為1000A的交流電。

5.使用權利要求1、2、3或4所述輕合金電磁懸浮鑄造裝置的方法，包括以下步驟：

a、合金熔煉及澆注：用電阻爐或感應爐熔煉輕合金，將金屬液以高于液相線溫度50～150℃的溫度經澆口杯(1)澆入懸浮杯(7)內，控制金屬液的溫度高于液相線溫度50℃；制備化學活性大、易氧化的合金時，液面保護器(12)通入保護氣體或加入保護劑；

b、加入懸浮劑：啟動電源(11)，使電磁攪拌器(4)內通入交變電流，在懸浮杯(7)內產生交變電磁場，對金屬液施加電磁攪拌，電磁攪拌器內的電流頻率為0.3～50Hz，最大電流強度為1000A；打開懸浮劑加入器(2)，在金屬液中加入懸浮劑，懸浮劑的加入和電磁攪拌的時間為1～10min；

c、凝固成型：金屬液與懸浮劑均勻混合后打開澆口棒(5)，使含懸浮劑的金屬液澆注到金屬鑄型中(10)中，并在電磁攪拌的作用下凝固成型。

6.根據權利要求5所述的電磁懸浮鑄造方法，其特征在于：懸浮劑包括粉末及絲狀兩種形式；粉末懸浮劑為基體金屬、化學成分相近的合金或含有晶粒細化劑的粉末，粉末的尺寸為1～300μm；絲狀懸浮劑是將晶粒細化劑與金屬粉末混合、擠壓后制成的懸浮劑絲。