王莹等：大直径铝锭热顶铸造中超声施振深度的细晶机制 .99· I-B 300um 300um 300um Ⅱ-A Ⅱ-B Ⅱ-C 300m 300um 300m I-A Ⅲ-B Ⅲ-G 300m 300m 300m IV-A IV-B N-C 300m 300um 300μm 图3不同施振深度的铸锭显微组织(I一未施加：Ⅱ一110mm:Ⅲ一190mm:N一280mm:A一中心处；B一l/2半径附近：C一边部) Fig.3 Different casting depths of ingot microstructure(I-not working:II-110mm;I-190mm;IV-280mm;A-center;B-near 1/2 radi- us;C一edge） 500 由图6与图5(a)可知，当超声辐射杆浸入铝熔 辐射杆浸入深度 一未加超声 体液面以下110mm时，辐射杆端面附近的声压存在 450 ◆一110mm ▲-190mm 最大值，压力值为9.13MPa,而在辐射杆柱面附近 400 学280mm 且距离端面h,=43.5mm处，出现单个声压峰值，压 力值为4.68MPa:由图6与图5(b),当超声辐射杆 350 浸入铝熔体液面以下190mm时，辐射杆端面附近声 300 压也存在最大值，压力值为6.31MPa,而在辐射杆 柱面附近且距离端面h,=43.3mm和h2=132.1mm 250 两处同时出现声压峰值，间隔约为89mm,压力值分 200050100150200250 300 350 别为3.63MPa和3.79MPa:由图6与图5(c)可知， 距离心部距离mm 当辐射杆浸入铝熔体液面以下280mm时，辐射杆端 图4显微组织变化曲线 面附近声压亦存在最大值，压力值为5.78MPa,而 Fig.4 Distribution of grain size with four ingots 在辐射杆柱面附近且距离端面h,=42.5mm、h,= 熔体中超声辐射杆不同施振深度下的声场分布，图 134.4mm以及h3=226.7mm三处同时出现声压峰 5和图6分别为铝熔体中不同超声施振深度下的声 值，间隔约为92mm,压力值分别为3.06、2.60和 场分布云图与辐射杆柱面附近声压变化曲线 2.57MPa.综上可知，铝熔体中不同超声施振深度王 莹等: 大直径铝锭热顶铸造中超声施振深度的细晶机制 图 3 不同施振深度的铸锭显微组织(玉—未施加;域—110 mm;芋—190 mm;郁—280 mm ;A—中心处;B—1 / 2 半径附近;C—边部) Fig. 3 Different casting depths of ingot microstructure(玉— not working; 域—110 mm; 芋—190 mm; 郁—280 mm; A—center; B—near 1 / 2 radi鄄 us; C—edge) 图 4 显微组织变化曲线 Fig. 4 Distribution of grain size with four ingots 熔体中超声辐射杆不同施振深度下的声场分布,图 5 和图 6 分别为铝熔体中不同超声施振深度下的声 场分布云图与辐射杆柱面附近声压变化曲线. 由图 6 与图 5(a)可知,当超声辐射杆浸入铝熔 体液面以下 110 mm 时,辐射杆端面附近的声压存在 最大值,压力值为 9郾 13 MPa,而在辐射杆柱面附近 且距离端面 h1 = 43郾 5 mm 处,出现单个声压峰值,压 力值为 4郾 68 MPa;由图 6 与图 5( b),当超声辐射杆 浸入铝熔体液面以下 190 mm 时,辐射杆端面附近声 压也存在最大值,压力值为 6郾 31 MPa,而在辐射杆 柱面附近且距离端面 h1 = 43郾 3 mm 和 h2 = 132郾 1 mm 两处同时出现声压峰值,间隔约为 89 mm,压力值分 别为 3郾 63 MPa 和 3郾 79 MPa;由图 6 与图 5(c)可知, 当辐射杆浸入铝熔体液面以下 280 mm 时,辐射杆端 面附近声压亦存在最大值,压力值为 5郾 78 MPa,而 在辐射杆柱面附近且距离端面 h1 = 42郾 5 mm、h2 = 134郾 4 mm 以及 h3 = 226郾 7 mm 三处同时出现声压峰 值,间隔约为 92 mm,压力值分别为 3郾 06、2郾 60 和 2郾 57 MPa. 综上可知,铝熔体中不同超声施振深度 ·99·