大功率超聲波金屬熔體處理系統(tǒng)由超聲波振動(dòng)部件和超聲波驅(qū)動(dòng)電源

兩部分構(gòu)成：超聲波振動(dòng)部件主要包括大功率超聲波換能器,、變幅桿,、工具頭（發(fā)射頭）,，用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng),，并將此振動(dòng)能量向金屬熔體中發(fā)射,。換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,，即超聲波,。

其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來(lái)回伸縮運(yùn)動(dòng),，振幅一般在幾個(gè)微米。這樣的振幅功率密度不夠,，是不能直接使用的,。變幅桿按設(shè)計(jì)需要放大振幅，隔離金屬熔體和熱能傳遞,，同時(shí)也起到固定整個(gè)超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的作用,。工具頭與變幅桿相連，變幅桿將超聲波能量振動(dòng)傳遞給工具頭,，再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到金屬熔體中,。

圖中所示的是超聲波金屬熔體處理器的典型結(jié)構(gòu)。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備的不同要求,，超聲波處理器的結(jié)構(gòu)形式和尺寸可以作相應(yīng)的變動(dòng),。

超聲波驅(qū)動(dòng)電源（超聲波發(fā)生器）包括整流電路，振蕩電路,，放大電路,，反饋電路，跟蹤電路,、保護(hù)電路,，匹配電路、顯示儀表等,。用于產(chǎn)生高頻高功率電流,，驅(qū)動(dòng)超聲波振動(dòng)部件工作。

超聲波發(fā)生器的功率可調(diào),，以適應(yīng)不同的工作狀態(tài),。發(fā)生器內(nèi)還可根據(jù)需要集成有時(shí)序控制器，設(shè)定控制超聲波發(fā)振時(shí)間和間歇時(shí)間,。

超聲波應(yīng)用于金屬熔體處理還有兩個(gè)特殊的困難,，即高溫和腐蝕。我們都知道壓電陶瓷超聲波換能器的核心部件是壓電陶瓷片,，它是經(jīng)過高電壓極化后才具有壓電性能的,。若溫度超過80℃，壓電陶瓷就要退極化,，壓電性能就要下降,，而且這個(gè)下降時(shí)不可逆的。其次是金屬熔體的溫度普遍很高,，黑色金屬的溫度甚至超過一千多度,。發(fā)射頭要浸入在熔體中，還要發(fā)射大功率超聲波,，會(huì)受到超聲波腐蝕和熔融金屬液體腐蝕的雙重作用,。這就對(duì)超聲波金屬熔體處理器設(shè)計(jì)和制作提出了很高的要求,。所幸的是，經(jīng)過成功人不懈的努力,，這些問題都已經(jīng)解決,。我們會(huì)根據(jù)用戶的現(xiàn)狀和要求，量身定制滿足用戶使用要求的超聲波金屬熔體處理器,。

2,、應(yīng)用方法：以前述的典型結(jié)構(gòu)為例，超聲波金屬熔體處理器的發(fā)射頭是一個(gè)圓棒狀結(jié)構(gòu),。

在金屬被熔化后,，只需將該發(fā)射頭插入金屬熔體中，就能向金屬熔體發(fā)射超聲波,。振動(dòng)系統(tǒng)外殼前端的法蘭盤用于固定,。因超聲波振動(dòng)系統(tǒng)沒有運(yùn)動(dòng)部件和力部件，對(duì)固定沒有特別的要求,。被處理熔體盛在特定的容器中,，如坩堝，熔煉爐,，結(jié)晶爐,。工具頭插入熔體中，發(fā)射超聲波,。一般而言,，建議在熔體冷卻時(shí)加入超聲波，讓熔體在冷卻結(jié)晶的同時(shí)也被強(qiáng)烈的超聲波作用,。被處理熔體量可多可少,。

對(duì)特定熔體而言，被處理的熔體量越少,，超聲波發(fā)生器的輸出功率越大,，超聲波作用的時(shí)間越長(zhǎng)，則超聲波綜合作用強(qiáng)度就高,。同樣,，我們也可通過控制熔體量的多少，超聲波發(fā)生器輸出功率的大小,，

以及超聲波作用的時(shí)間,，來(lái)控制超聲波作用的強(qiáng)度。由于各種金屬材料的特性和要求不同,，超聲波的作用和影響也各不相同,。針對(duì)用戶的特定金屬的性能要求，只能通過多次反復(fù)試驗(yàn),，找到超

聲波作用強(qiáng)度和實(shí)際效果的平衡點(diǎn),，從而制定出處理工藝。