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公开(公告)号：CN112458301B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202011301649.9
申请日：2020-11-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声波旋切辅助铸造装备，涉及有色金属冶炼设备技术领域，包括超声波振动系统和与旋切机构，所述超声波振动系统位于所述旋切机构内部，所述超声波振动系统包括依次连接的超声换能器、变幅杆和辐射头，所述旋切机构包括驱动结构、传动结构和转子结构，所述驱动结构通过所述传动结构驱动所述转子结构转动。本发明的超声换能器产生超声振动，超声振动经过变幅杆放大，最终由超声辐射头传递至熔体中，旋切机构实现对熔体的剪切，本发明将旋切机构与超声波振动系统相结合，在超声波场和旋切机构的共同作用下，能够有效的对熔体除气、细化晶粒、均匀化添加剂和组织，且不会对熔体造成污染，实现高品质合金铸锭的制备。
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公开(公告)号：CN110280746B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201910694820.8
申请日：2019-07-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及金属熔炼技术领域，提供了一种单源高强超声辅助铸造大规格2XXX系铝合金圆锭的方法，本发明在引锭过程中，在热顶结晶器中心施加单源高强超声振动系统，将超声直接作用于结晶器中心部位，通过控制超声振动系统的功率为熔体提供足够的超声场能量，使铝合金凝固过程在超声作用下进行，促进铸锭组织和成分的均匀化，有效解决目前大规格圆铸锭中心冷却缓慢导致组织粗大、结晶相富集的问题，同时避免了多源超声耦合作用时操作难度大、工作量大的问题；本发明使用的超声源数量少、操作方便、节省成本，能够有效提高生产效率。
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公开(公告)号：CN111644579A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010465969.1
申请日：2020-05-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种铸模及用于铝锂合金铸锭制造的超声波铸造装置，涉及金属熔炼技术领域，还包括熔炼炉、铸造设备和超声波振动系统，熔炼炉包括炉体和设置在炉体顶部的炉盖，炉体上设置有进气口和真空抽气口，炉盖上设置有第一开口和第二开口，铸造设备包括熔炼设备和铸模，熔炼设备包括电阻加热炉和坩埚，坩埚位于电阻加热炉内，电阻加热炉上设置有转轴，转轴两端转动连接于炉体两侧内壁上，超声波振动系统包括超声换能器、变幅杆和辐射杆，辐射杆能够插入第一开口或第二开口中。铸模包括两个半圆筒体和铰链，两个半圆筒体结构相同，两个半圆筒体具有底部的一端分别固定于铰链的两侧，两个半圆筒体能够拼成一个完整筒体。本发明方便取出铸造成品。
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公开(公告)号：CN110747361A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201911139880.X
申请日：2019-11-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及金属合金材料制备领域，公开了基于超声和机械搅拌的硼化钛增强铝基复合材料制备方法，将氟钛酸钾、氟硼酸钾反应盐粉末、氟铝酸钠粉末通过机械搅拌充分混合干燥备用；铝合金铸锭放入石墨坩埚内，加热至铝熔体的温度稳定在800～850℃，将干燥好的混合粉末加入至铝熔体中，并进行机械搅拌，待复合材料温度冷却至720℃时，撇去浮渣，浇入到石墨模具中冷却；将冷却的样品重新放入石墨坩埚内，用电阻炉加热至融化，同时加入高能超声辐射杆至混合熔体中对混合熔体进行超声处理，待超声处理时间结束，将混合熔体浇注至石墨模具，并立即用液氮冷却样品，以此获得的纳米硼化钛增强铝基复合材料中的纳米TiB2颗粒分布均匀，无团聚现象。
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公开(公告)号：CN110280745A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910694315.3
申请日：2019-07-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及金属熔炼技术领域，提供了控制直径1米级2219铝合金圆锭成分偏析的多源超声布控方法。本发明在结晶器内施加多源超声振动系统辅助熔体凝固，当铸锭的直径大于等于1m小于1.2m时，施加4套超声振动系统，当铸锭的直径大于等于1.2m小于等于1.4m时，施加4套、5套或7套超声振动系统。本发明针对大直径规格的2219铝合金圆锭铸造，利用多个超声振动源在结晶器中的熔池内协同作用辅助铸锭凝固，全区域、广覆盖地向熔池内施加超声波，尽可能地扩大超声波的传播范围，增强外加超声能场对熔体凝固过程能场体系的均衡调控，提高组织与成分的均匀性，尤其是可以大幅度降低2219合金成分的偏析。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN1137008C
公开(公告)日：2004-02-04
申请号：CN00126702.7
申请日：2000-11-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种连续铸轧辊辊芯。本发明所述辊芯表面有冷却水槽，辊芯轴心线位置有进水口，在辊芯φ100mm的圆周上，有四个出水口，在进水口与冷却水槽之间通过方形缓冲槽连接，每个缓冲槽配合3个冷却水槽。利用本发明所述的铸轧辊芯，具备高导热强度与效率，冷却速度快，可大幅度强化铸轧工艺，同时辊芯具有高承载能力和抗疲劳能力，具有高冷却效率的内冷结构，能承受高负荷，同时又有强冷却能力。
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公开(公告)号：CN110284030B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201910720352.7
申请日：2019-08-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及活泼金属熔炼技术领域，提供了一种超声波辅助铸造装置及制造铝锂合金的方法。本发明提供的装置包括熔炼炉、铸造设备和超声波振动系统。本发明增加了超声波振动系统用于辅助铸造，在超声外场的作用下对坩埚和铸模内的宏观温度场、流场、溶质场进行调控，减少结晶相的偏聚，实现高品质铝锂合金铸锭的制备；本发明的装置可以在不同的铸造阶段根据工艺的需要对炉腔内的气氛进行控制，从而增加了整个工艺链的可拓展性。利用该装置制造铝锂合金，能够提升铸锭组织均匀性，抑制粗大晶粒的形成，适用于不同直径的铝锂铸锭生产。
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公开(公告)号：CN103894590A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201310524468.6
申请日：2013-10-31
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种铸造用数字式超声电源控制系统的设计，包括下列方面：（1）本发明提出一种设计基于DSP2808的铸造用数字式超声电源控制系统，超声波发生器主电路包括：整流变压器、二极管整流电路、MOSFET单相全桥逆变电路、模拟量输入单元、波形转换电与匹配电路组成；（2）现有的自激式超声波电源容易发生失谐的现象，本系统设计了手动和自动两种工作模式，通过软件控制来实现频率的实时跟踪。通过软件实现的频率实时跟踪是基于电流的最大有效值来控制的，根据谐振时电流有效值为最大的特点；（3）试验证明，本方案设计的超声波电源具有跟踪频率范围大，工作时间长等优点，均比原有的自激式超声波电源有了明显的改进。
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公开(公告)号：CN103894589A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201310524456.3
申请日：2013-10-31
Applicant: 中南大学
IPC: B22D27/20 , B22D11/114
Abstract: 本发明公开了一种多功能超声铸造装置工作台，包括超声铸造装置(3)，涡轮丝杆升降装置(10)的支持螺母(11)上设有工作台支持板(8)，在所述的工作台支持板(8)上设有工作台(2)，在所述的工作台(2)上沿其径向至少设有一道工作滑道(14)，所述的超声铸造装置(3)可滑动安装在所述的工作滑道(14)上，在所述的工作台(2)上设有与合金熔体液面对应的液面感应装置(5)，所述的工作台支持板(8)和所述的涡轮丝杆升降装置(10)上设有位移指示装置。本发明是一种能满足不同工作数目的超声铸造装置需要，能实时掌握变幅杆的工作深度，能适应不同半径铸锭铸造的多功能超声铸造装置工作台。
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公开(公告)号：CN103894560A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201310524455.9
申请日：2013-10-31
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声变幅杆的设计，适用于铝合金半连续铸造。主要特点如下：1)能有效地将超声能量传递到铝合金熔体中，在高温熔体中能稳定正常工作；2)能使超声能量的强度在凝固前沿尽可能均匀一致；3)与超声换能系统匹配；4)维护方便，能实现标准化和系列化。本发明结构紧凑，传输作用范围广，能满足大规格铝合金铸造的要求，具有广泛推广应用价值。
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