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超声波金属熔体设备在铝合金熔体处理中的脱气作用

更新时间：2024-03-27点击次数：3667
　　脱气是超声波熔体处理的主要作用之一，其中金属熔体中某些气体的浓度会降低。在轻质铝合金中，空化会导致不可熔氧化物表面上的熔体中细小气泡的生长。结果，空化将导致氢从熔体中直接扩散到气泡中。声流将帮助这些气泡漂浮到表面并从熔体中浮出。


超声波金属熔体设备

 

　　超声波处理被证明是铝熔体脱气的有效方法，具有经济和环保的优点。脱气的好处是可以实现铝合金较低的孔隙率，因此获得的终材料的密度会较高。降低铝合金中氢的浓度将提高材料的极限拉伸强度和延展性，从而增加材料的实用性。

　　工作原理：
　　超声波脱气的根本原因是溶解的氢在其脉动的辅助下扩散到空化气泡中，并随后从熔体中排出。在整个脱气处理过程中，声空化是*的环节。引入熔体中的声波必须具有足够高的振幅和频率，以交替改变高于空化阈值的压力，以在金属熔体中形成空腔。空化会激活熔体，这意味着它将加速扩散，润湿，溶解和分散，这将直接影响金属合金的脱气，凝固和提纯。
 
　　超声波脱气的机理与熔体中的空化现象密切相关。高频超声波振动在熔体内部产生振荡压力。在振荡压力的稀疏化半周期中，在拉伸应力的作用下会形成空腔（微小气泡）。在超声波熔体应用过程中，形成的气泡会连续形成，膨胀和塌陷。气泡崩溃是振荡压力的下一个压缩半周期的结果。另一方面，大气泡会聚结并漂浮在熔体表面，从而吸收溶解的气体。

　　铝合金熔体脱气的原因：
　　随着我们对金属和合金的当今掌握，现在越来越重视资源和环境。金属行业正在寻找以可持续，经济和无污染的方式生产更轻，更坚固的材料的新方法。超声熔体设备提供了实现这些目标的途径。对常见的金属铝进行超声波处理，会通过排空溶解气体而导致铝熔体的脱气，改善铝合金或铝材料在加工过程中的机械性能。


超声波金属熔体

　　孔隙率是铝合金铸件的主要缺陷之一，因为它会损害铸件的力学性能和压力严密性。气孔发 生在铸件中，因为气体在凝固过程中从溶液中析出，不利于铝合金铸件、厚截面板和锻件的力学性能。氢是可明显溶于熔融铝的气体。因此，从熔融铝合金中去除溶解氢对生产高质量铸件至关重要。有效的方法是进行铝合金脱气。



铝合金加工

　　目前有两种较为常见的脱气方法。其中之一是真空脱气，主要用于钢铁工业，因此一般不用于铝工业。第二种方法，通常用于铝工业，是旋转脱气，它使用精细分散的氩、氯和各种盐。 然而，氯的使用会造成环境问题。已知超声波处理是铝熔体脱气的有效手段，并且具有经济和环境友好的附加优点。与常规的Ar旋转脱气相比，超声脱气显示出高效的氢气脱气效率。超声脱气处理后的部件与常规Ar旋转脱气后的部件具有相似的硬度，拉伸性能，孔隙率和微观结构。超声波脱气利用高强度的超声波振动在铝液中产生振荡压力。在小压力区域，熔体中发生空化，产生细小气泡。空化过程中产生的气泡可以为氢泡的聚结和流出熔体提供核。终形成较大的气泡，从而将这些气泡从铝合金熔液中去除。