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Vistas:80 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2025-03-12 Origen:Sitio
La aplicación de ultrasonido en el tratamiento con fusión de aluminio se centra principalmente en el refinamiento de granos, la desgasificación, la homogeneización de la composición y la mejora del rendimiento de la fundición. Las siguientes son las aplicaciones específicas y los contenidos relacionados de ultrasonido en el tratamiento de fusión de aluminio:
1. Principio de fusión de aluminio ultrasónico/fusión de metal ultrasónico
Efecto de cavitación: las ondas ultrasónicas generan vibraciones de alta frecuencia en la masa fundida de aluminio, formando pequeñas burbujas que colapsan rápidamente, generan alta temperatura local y alta presión, y promoviendo el flujo de fusión y la homogeneización.
Efecto de la transmisión acústica: las ondas ultrasónicas desencadenan el flujo de fusión, mejoran la transferencia de calor y masa, y reducen la segregación e inclusiones.
Refinamiento de grano: la vibración ultrasónica promueve la nucleación, inhibe el crecimiento del grano y, por lo tanto, refina los granos.
2. Aplicaciones principales de fusión de aluminio ultrasónico/fusión de metal ultrasónico
(1) Refinamiento de grano
La vibración ultrasónica puede refinar significativamente los granos de la masa fundida de aluminio y mejorar las propiedades mecánicas del material (como la resistencia y la tenacidad).
El refinamiento de grano también puede mejorar el rendimiento de procesamiento de los materiales de aluminio y reducir las grietas y defectos.
(2) desgasificar
La fusión de aluminio absorbe fácilmente el hidrógeno y forma defectos de los poros. El efecto de cavitación del ultrasonido puede eliminar efectivamente el gas de la fusión y reducir los poros en la fundición.
El efecto de desgasificación es mejor que el método tradicional de purga de gas inerte.
(3) Homogeneización de la composición
La agitación ultrasónica hace que la distribución de elementos de aleación en la fusión de aluminio sea más uniforme y reduce la segregación.
Para las aleaciones de aluminio (como Al-Si, Al-MG, etc.), el tratamiento ultrasónico puede mejorar la distribución de la fase eutéctica.
(4) Mejorar el rendimiento de la fundición
El tratamiento ultrasónico puede mejorar la fluidez de la masa fundida de aluminio y reducir los defectos, como las cavidades de contracción y la contracción durante la fundición.
Para piezas de fundición o fundición de paredes delgadas con formas complejas, el tratamiento ultrasónico es particularmente efectivo.
(5) mejorar el rendimiento de los materiales compuestos
En la preparación de materiales compuestos a base de aluminio (como al-Sic, al-al₂o₃), el tratamiento ultrasónico puede mejorar la dispersión de fases de refuerzo (como el carburo de silicio y el óxido de aluminio) y mejorar la unión de la interfaz.
3. Ventajas de fusión de aluminio ultrasónico/fusión de metal ultrasónico
Alta eficiencia y ahorro de energía: tiempo de procesamiento corto y bajo consumo de energía.
Tratamiento sin contacto: evite la introducción de impurezas extranjeras y reduzca la contaminación.
Amplia aplicabilidad: adecuada para aluminio puro y varias aleaciones de aluminio.
Protección ambiental: no se requiere un refinador químico o delego para reducir la contaminación ambiental.
4. Desafíos del tratamiento ultrasónico de la fusión de aluminio/metal ultrasónico Melt
Requisitos altos del equipo: se requiere equipo ultrasónico resistente a alta temperatura y corrosión, y la temperatura de la masa fundida de aluminio generalmente es superior a 660 ° C.
Optimización de parámetros: los parámetros como la frecuencia ultrasónica, la potencia y el tiempo de procesamiento deben optimizarse de acuerdo con la composición de aleación específica y el volumen de fusión.
Limitaciones de la aplicación a gran escala: en la producción a gran escala, cómo aplicar uniformemente las ondas ultrasónicas sigue siendo un problema técnico.
5. Progreso de investigación de ultrasónico Metal Melt
Desarrollo de nuevas aleaciones de aluminio: el tratamiento ultrasónico se utiliza para desarrollar aleaciones de aluminio de alto rendimiento, como aleaciones de aluminio de alta resistencia, aleaciones de aluminio resistentes al calor, etc.
Preparación de material compuesto: las ondas ultrasónicas ayudan a dispersar fases de refuerzo para mejorar el rendimiento de los materiales compuestos a base de aluminio.
Simulación numérica: optimice los parámetros de tratamiento ultrasónico a través de la simulación numérica para mejorar el efecto del tratamiento.
6. Perspectivas futuras de ultrasónica Metal Melt
Mejora del equipo: desarrolle equipos ultrasónicos más eficientes y duraderos para satisfacer las necesidades de la producción a gran escala.
Optimización del proceso: combine otras tecnologías (como la agitación electromagnética y la vibración mecánica) para mejorar aún más el efecto de procesamiento.
Expansión de la aplicación: Explore la aplicación de ultrasonido en el tratamiento de las fundiciones de aluminio reciclados para mejorar la calidad del aluminio reciclado.
7. Casos prácticos de aplicación de fusión de metal ultrasónico
Casting de aleación de aluminio: en la fundición de piezas automotrices y piezas aeroespaciales, el tratamiento ultrasónico se utiliza para mejorar la calidad de las fundiciones.
Compuestos a base de aluminio: en materiales electrónicos de envasado y materiales estructurales livianos, el tratamiento ultrasónico mejora el rendimiento de los compuestos.
Tratamiento de aluminio reciclado: el tratamiento ultrasónico se usa para eliminar las impurezas y los gases en aluminio reciclado y mejorar la tasa de utilización de aluminio reciclado.
Conclusión
La aplicación de la masa fundida de metal ultrasónico tiene ventajas significativas, que pueden refinar efectivamente granos, Degas, homogeneizar componentes y mejorar el rendimiento de la fundición. A pesar de los desafíos de los requisitos del equipo y las aplicaciones a gran escala, con el avance de la tecnología, las perspectivas de aplicación de tratamiento ultrasónico en la industria del aluminio son amplias, especialmente en el campo de aleaciones de aluminio de alto rendimiento y materiales compuestos.
