一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置及使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110172600A(43)申请公布日2019.08.27(21)申请号201910548967.6C22B9/04(2006.01)(22)申请日2019.06.24(71)申请人西安工业大学地址710021陕西省西安市未央区学府中路2号(72)发明人郭永春夏峰杨伟李建平王建利杨忠梁民宪(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人李振瑞(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22B9/02(2006.01)C22B9/05(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置及使用方法(57)摘要本发明公开了一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置及使用方法，包括熔炼炉和炉盖，熔炼炉上设有炉盖升降系统；炉盖中部通过高温密封轴承贯穿连有转轴，转轴顶部和底部分别连有旋转电机和旋转除气转子，转轴内部设有与旋转除气转子连通的氩气通道，氩气通道的另一端部连有氩气供气单元，炉盖上位于转轴四周还均匀设有超声发射器，炉盖上还贯穿设有负压表；熔炼炉上还连通设有向外延伸的抽气管，抽气管的另一端通过废气冷却系统与负压泵连接；本发明还提供了上述装置的使用方法。本发明将旋转除气和真空除气两种除气方式相结合，除气效果好，并通过超声波对晶粒进行细化，实现了熔体净化和晶粒细化的复合功能，且该装置使用方便，操作简单。CN110172600ACN110172600A权利要求书1/2页1.一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，包括装置主体；所述装置主体包括互相配合的熔炼炉(9)和炉盖(5)，所述熔炼炉(9)上还设置有用于控制所述炉盖(5)升降的炉盖升降系统(13)；所述炉盖(5)中部通过高温密封轴承(8)贯穿连接有转轴，所述转轴顶部与旋转电机(4)连接，所述转轴底部连接有旋转除气转子(2)，所述转轴为中空结构，且内部设置有与所述旋转除气转子(2)连通的氩气通道(3)，所述氩气通道(3)的另一端部连接有氩气供气单元，所述炉盖(5)上位于所述转轴四周还均匀设置有超声发射器(1)，所述超声发射器(1)穿过所述炉盖(5)并向所述熔炼炉(9)延伸，所述炉盖(5)上还贯穿设置有负压表(7)；所述熔炼炉(9)上还连通设置有向外延伸的抽气管，所述抽气管的另一端连接有废气冷却系统(12)，所述废气冷却系统(12)的另一端与负压泵(11)连接。2.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述熔炼炉(9)内部紧贴炉壁设置有钢制坩埚(10)，所述钢制坩埚(10)与所述炉盖(5)的连接部位处均设置有第一高温密封圈，所述熔炼炉(9)外侧和所述炉盖(5)上对应设置有用于固定的定位锁紧螺栓。3.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述炉盖升降系统(13)为电动推杆，所述电动推杆的顶部通过连接块与所述炉盖(5)连接。4.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述转轴顶部设置有从动轮，所述旋转电机(4)的输出轴上设置有主动轮，所述主动轮和所述从动轮通过皮带连接。5.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述氩气供气单元为氩气瓶，所述氩气瓶上设置有压力阀和压力表。6.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述废气冷却系统(12)由冷却管和冷却槽组成，所述冷却管的一端与所述抽气管连通，另一端与所述负压泵(11)连通，所述冷却管浸入放置有冷却液的所述冷却槽中。7.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述冷却管呈螺旋状结构。8.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述超声发射器(1)伸入所述熔炼炉(9)的长度为所述熔炼炉(9)高度的十分之一。9.如权利要求1所述的一种铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置，其特征在于，所述超声发射器(1)与所述炉盖(5)连接的部位设置有第二高温密封圈(6)。10.一种权利要求1～9任一项所述的铸造铝合金熔体复合除气和晶粒细化的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、打开所述炉盖(5)，将铝合金置于所述熔炼炉(9)中，使用熔炼炉(9)将铝合金熔化，并升温直到所述钢制坩埚(10)内铝液温度为700～740℃时保温；步骤二、关闭所述炉盖(5)，锁紧所述定位锁紧螺栓使所述炉盖(5)与所述熔体炉(9)密封连接，启动所述负压泵(11)，待所述熔炼炉(9)中负压达到-0.06MPa～-0.1M