一、超聲金屬處理原理

高能超聲具有的聲學效應。在金屬凝固過程中引入超聲振動，凝固組織從粗大的柱狀晶變?yōu)榫鶆蚣毜容S晶，金屬的宏觀及微觀偏析均得到改善。普遍認為，高能超聲波在超聲波處理、超聲波金屬處理、超聲波晶粒細化、超聲波金屬凝固、超聲波熔體消泡、超聲波結晶、超聲波聲空化、超聲波鑄造、超聲波凝固組織、超聲波金屬連鑄等方面都有用武之地。

超聲波對金屬熔體的氣泡也很有效，在超聲波的作用下氣泡的排出速度大大加快，能提高金屬的品質。

被處理熔體盛在特定的容器中，如坩堝、熔煉爐、結晶爐，把超聲波能量發(fā)射到金屬熔體中有許多種方法。這其中，將超聲波工具頭插入熔體中，直接向熔融金屬液體發(fā)射超聲波，無疑是更有效的一種。熔體在冷卻結晶的同時也被強烈的超聲波作用，材料特性隨之發(fā)生改變。對特定熔體而言，熔體量越少，超聲波發(fā)生器的輸出功率越大，超聲波作用的時間越長，則超聲波綜合作用強度就越高。也就是說，我們也可通過控制金屬熔體量的多少、超聲波發(fā)生器輸出功率的大小、以及超聲波作用的時間，來控制超聲波作用的效果，找到超聲波作用和實際效果的佳平衡點。

在需要特別大的超聲波功率的情況下，可以將多個超聲波單元組合使用，使超聲波功率得到成倍增加。

國內(nèi)外眾多的專家學者、生產(chǎn)技術人員已經(jīng)做過研究試驗，證明超聲波在處理金屬熔體過程中的功效。

二、超聲金屬處理設備組成

超聲波金屬熔體處理設備主要由超聲波驅動電源和超聲波振動設備兩部分組成，并通過電纜連接。

超聲波驅動電源起著將50Hz-60Hz的市電（交流220V）轉化為高功率、高頻率的電信號并輸出給超聲波振動部件的作用。超聲波振動設備主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、焊接法蘭、工具頭，用于產(chǎn)生超聲波振動，并向工藝對象中發(fā)射此振動能量。換能器在縱向做來回伸縮運動，從而將輸入的電能轉換成機械能（即超聲波），變幅桿依據(jù)設計需求來放大振幅，隔離反應溶液和換能器，一般情況下，變幅桿與發(fā)射頭之間連接有焊接法蘭，焊接法蘭起到固定整個超聲波振動系統(tǒng)的作用。變幅桿與工具頭相連，變幅桿將從換能器傳遞過來的超聲波振動能量傳遞給工具頭，后通過工具頭將超聲波振動能量發(fā)射到工藝對象中。

圖中所示的是超聲波金屬熔體處理器的典型結構。根據(jù)實際生產(chǎn)設備的不同要求，超聲波處理器的結構形式和尺寸可以作相應的變動。

三、技術指標

四、性能優(yōu)點

1. 耐高溫：高承受溫度800℃ 。

2. 安裝簡便：通過法蘭連接固定 。

3. 耐腐蝕：使用高強度鈦合金工具頭 。

4. 功率大：單輻射頭的大功率可達3000W 。

五、應用領域

1. 高強度鋁合金、鎂合金鑄造

2. 鋁、鎂合金棒料、板料生產(chǎn)

3. 合金材料、電動機轉子等結晶除氣

4. 金屬基復合材料、高強度鋁合金活塞鑄造