Você conhece o derretimento de metal ultrassônico e qual é o aplicativo?

A aplicação de ultrassom no tratamento de fusão de alumínio concentra -se principalmente no refinamento de grãos, desgaseificação, homogeneização da composição e melhoria do desempenho do elenco. A seguir, são apresentadas as aplicações específicas e o conteúdo relacionado de ultrassom no tratamento de fusão de alumínio:

1. Princípio de derretimento de alumínio ultrassônico/derretimento de metal ultrassônico

Efeito de cavitação: as ondas ultrassônicas geram vibrações de alta frequência no derretimento de alumínio, formando pequenas bolhas que desmoronam rapidamente, gerando alta temperatura e alta pressão local e promovendo o fluxo de fusão e a homogeneização.

Efeito de fluxo acústico: ondas ultrassônicas desencadeiam o fluxo de fusão, aumentam o calor e a transferência de massa e reduzem a segregação e as inclusões.

Refinamento de grãos: a vibração ultrassônica promove a nucleação, inibe o crescimento dos grãos e, portanto, refina os grãos.

2. Principais aplicações de derretimento de alumínio ultrassônico/derretimento de metal ultrassônico

(1) Refinamento de grãos

A vibração ultrassônica pode refinar significativamente os grãos de derretimento de alumínio e melhorar as propriedades mecânicas do material (como resistência e resistência).

O refinamento de grãos também pode melhorar o desempenho do processamento de materiais de alumínio e reduzir rachaduras e defeitos.

(2) desgaseificação

O derretimento do alumínio absorve facilmente o hidrogênio e forma defeitos de poros. O efeito de cavitação do ultrassom pode remover efetivamente o gás do derretimento e reduzir os poros na fundição.

O efeito de desgaseificação é melhor que o método tradicional de purga de gás inerte.

(3) homogeneização da composição

A agitação ultrassônica torna a distribuição de elementos de liga no alumínio derreter mais uniformes e reduz a segregação.

Para ligas de alumínio (como Al-Si, Al-Mg, etc.), o tratamento ultrassônico pode melhorar a distribuição da fase eutética.

(4) Melhorar o desempenho de fundição

O tratamento ultrassônico pode melhorar a fluidez do derretimento do alumínio e reduzir defeitos como cavidades de encolhimento e encolhimento durante a fundição.

Para peças fundidas ou peças fundidas com formas complexas, o tratamento ultrassônico é particularmente eficaz.

(5) Aumente o desempenho de materiais compostos

Na preparação de materiais compósitos à base de alumínio (como al-SiC, al-al₂o₃), o tratamento ultrassônico pode melhorar a dispersão das fases de reforço (como carboneto de silício e óxido de alumínio) e aumentar a ligação da interface.

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Alta eficiência e economia de energia: tempo de processamento curto e baixo consumo de energia.

Tratamento sem contato: Evite a introdução de impurezas estrangeiras e reduza a poluição.

Aplicabilidade ampla: Adequado para alumínio puro e várias ligas de alumínio.

Proteção Ambiental: Nenhum refinador químico ou desgaseificador é necessário para reduzir a poluição ambiental.

4. Desafios de tratamento ultrassônico de derretimento de alumínio/metal ultrassônico Melt

Requisitos altos do equipamento: é necessário equipamento ultrassônico resistente à corrosão e alta temperatura e a temperatura do fundido de alumínio geralmente está acima de 660 ° C.

Otimização de parâmetros: parâmetros como frequência ultrassônica, potência e tempo de processamento precisam ser otimizados de acordo com a composição de liga específica e o volume de fusão.

Limitações de aplicação em larga escala: Na produção em larga escala, como aplicar uniformemente ondas ultrassônicas ainda é um problema técnico.

5. Progresso da pesquisa do derretimento de metal ultrassônico

Desenvolvimento de novas ligas de alumínio: o tratamento ultrassônico é usado para desenvolver ligas de alumínio de alto desempenho, como ligas de alumínio de alta resistência, ligas de alumínio resistentes ao calor, etc.

Preparação do material composto: ondas ultrassônicas ajudam a dispersar as fases de reforço para melhorar o desempenho de materiais compósitos à base de alumínio.

Simulação numérica: otimize os parâmetros de tratamento ultrassônico através da simulação numérica para melhorar o efeito do tratamento.

6. Perspectivas futuras de derretimento de metal ultrassônico

Melhoria do equipamento: Desenvolva equipamentos ultrassônicos mais eficientes e duráveis ​​para atender às necessidades da produção em larga escala.

Otimização do processo: combine outras tecnologias (como agitação eletromagnética e vibração mecânica) para melhorar ainda mais o efeito de processamento.

Expansão do aplicativo: Explore a aplicação de ultrassom no tratamento de alumínio reciclado para melhorar a qualidade do alumínio reciclado.

7. Casos de aplicação prática de derretimento de metal ultrassônico

Fundição de liga de alumínio: Na fundição de peças automotivas e peças aeroespaciais, o tratamento ultrassônico é usado para melhorar a qualidade das peças fundidas.

Compostos à base de alumínio: em materiais de embalagem eletrônica e materiais estruturais leves, o tratamento ultrassônico melhora o desempenho dos compósitos.

Tratamento de alumínio reciclado: O tratamento ultrassônico é usado para remover impurezas e gases no alumínio reciclado e melhorar a taxa de utilização do alumínio reciclado.

Conclusão

A aplicação do derretimento do metal ultrassônico tem vantagens significativas, que podem efetivamente refinar grãos, DEGAS, homogeneizar componentes e melhorar o desempenho da fundição. Apesar dos desafios dos requisitos de equipamentos e aplicações em larga escala, com o avanço da tecnologia, as perspectivas de aplicação de tratamento ultrassônico na indústria de alumínio são amplas, especialmente no campo de ligas de alumínio de alto desempenho e materiais compostos.