[發明專利]高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法及裝置

在審

• 申請號: 202111497934.7
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114472820A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 鄭許;韋修勛;鄧桂英;何克準;彭斐;韋雨昊;覃珊;朱玉濤;任月路;譚自盟;陳愿情;楊鴻馳;韋云松
• 申請（專利權）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號: B22D11/00
• 分類號: B22D11/00;B22D11/16;B22D11/18;B22D11/22
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 裴康明

1.一種高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：鑄造時鋁合金熔體從流槽進入鑄造模具，鑄造模具中貯存有冷卻水，鑄造過程中鑄造模具中的冷卻水噴射到鑄錠的鑄錠固態區域，鋁合金熔體與鑄錠固態區域之間存在液穴界面，使用超聲波探頭組至少覆蓋液穴最深部位至1/2深度部位，超聲波探頭組通過冷卻水形成的水膜實現與鑄錠表面的耦合，并將超聲波信號傳輸至超聲波檢測儀以獲得液穴形狀，通過觀察超聲波檢測儀測量獲得的液穴形狀，相應調整鑄造工藝參數來實時優化鑄造工藝來獲得理想的液穴形狀，以獲得高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠。

2.根據權利要求1所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，超聲波探頭組采用多通道單晶探頭組或相控陣超聲波探頭組；當采用多通道單晶探頭組時，多個單晶探頭之間錯開兩列實現有效聲束覆蓋。

3.根據權利要求2所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，當采用相控陣超聲波探頭組時，采用多組虛擬探頭順序激發的方式，每個虛擬探頭探測液穴一個特定的位置，將A掃描信號轉換成B掃描信號，從而獲得液穴的形狀；當采用多通道單晶探頭組時，各個通道按順序激發單晶探頭進行工作，每個通道對應的單晶探頭探測液穴的一個特定的位置，將各個通道獲得的A掃描信號轉換成B掃描信號，從而獲得液穴形狀。

4.根據權利要求3所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，超聲波儀器設置信號閘門采集所有虛擬探頭接收到第一次反射波的信號，用這些信號生成B-掃描圖，將液穴不同深度信號的傳播距離用包絡線連接起來，即獲得液穴形狀。

5.根據權利要求1所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，所述鑄造工藝參數包括冷卻水水流量、鑄造速度以及晶粒細化劑投入量中的一種或多種。

6.根據權利要求5所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，通過調整冷卻水水流量來獲得理想的液穴形狀的具體實現方式為：鑄造模具由鋁合金加工而成，依靠冷卻水降溫，對鑄錠實現第一次冷卻，冷卻水從鑄造模具底部的噴嘴噴淋至鑄錠表面實現第二次冷卻，操作人員根據測量獲得的液穴形狀對冷卻水的流量進行調整，以當液穴形狀太深時加大冷卻水的流量，當液穴形狀太淺平時減小冷卻水的流量，從而使液穴形狀調整成為理想的液穴形狀。

7.根據權利要求5所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，通過調整鑄造速度來獲得理想的液穴形狀的具體實現方式為：流槽中的鋁合金熔體的液位高度通過自動化系統控制到恒定值，通過調整引錠頭向下運動的拉速來調整鑄造速度，當探測到液穴形狀太深時，降低鑄造速度，反之則提高鑄造速度，從而使液穴形狀調整成為理想的液穴形狀。

8.根據權利要求5所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備方法，其特征在于，通過調整晶粒細化劑投入量來獲得理想的液穴形狀的具體實現方式為：通過設置晶粒細化劑輸送裝置的轉動速度來改變晶粒細化劑投入鋁合金熔體中的量，當探測到液穴形狀太淺時，臨時性加大晶粒細化劑投入量；當探測到液穴形狀太深時，臨時性減少晶粒細化劑投入量。

9.一種高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備設備，其特征在于，包括流槽、鑄造模具、引錠頭、超聲波探頭組、探頭線、探頭支架、超聲波檢測儀、晶粒細化劑輸送裝置，所述引錠頭位于鑄造模具下方，所述流槽與鑄造模具相連通，所述晶粒細化劑輸送裝置用于向流槽內投入晶粒細化劑，所述超聲波探頭組安裝在探頭支架上并對準鑄造模具，且通過所述探頭線與超聲波檢測儀電性連接。

10.根據權利要求9所述的高韌高耐蝕鋁合金厚板用鑄錠的制備設備，其特征在于，超聲波探頭組通過探頭支架調節與鑄錠的距離，探頭支架安裝在探頭水平高度調節桿上，并通過探頭水平高度調節桿調節超聲波探頭組的高度位置，探頭水平高度調節桿垂直地安裝在底座上，底座邊緣安裝有多個水平度調節支撐腳，通過調節水平度調節支撐腳來調整底座水平位置。