不同材質的工具頭對鑄件的影響
超聲波在金屬熔體傳播過程中會產生空化效應、聲流效應和機械效應等特殊效應，這些效應能改善金屬熔體的傳熱與結晶過程，從而獲得晶粒細小、組織致密的等軸晶凝固組織。
超聲波裝置主要零部件有超聲波發生器、換能器和振動子(變幅杆、工具頭)等。其工作原理是壓電換能器，將一定功率和頻率的電信號轉化成同頻率的機械振動，變幅杆將此振動的振幅放大，通過工具頭將超聲振動導人金屬熔體中，對其進行超聲處理。
工具頭能否長久穩定高效地向金屬熔體傳導超聲波，直接影響到金屬的凝固組織和力學性能，因此，超聲波工具頭對鑄件成品的使用性能起到至關重要的作用。針對不同的金屬熔體，選用不同材質的超聲波工具頭，對其聲波傳導特性、抗熱震性、耐高溫熔蝕性有很有影像，同時不同端麵形狀的工具頭的聲波輻射範圍和對鑄件凝固組織也有影響。
製備了平端麵、圓錐端麵及球端麵形狀的工具杆，結果表明：
平端麵工具杆空化作用和聲流作用，球端麵次之、圓錐端麵最差：
在聲波輻射範圍方麵，圓錐端麵工具杆輻射範圍最大，球端麵次之，平端麵最差；
比較不同端麵形狀工具杆對鑄件晶粒的細化效果，發現平端麵最好，圓錐端麵最差。
在金屬熔體超聲波鑄造過程中，高溫熔蝕及熱應力的共同作用會使普通材質的工具頭迅速破壞、開裂一直是金屬熔體超聲處理的技術瓶頸，並且在鋼熔體環境下顯得尤為突出。因此，需製備高服役性能的超聲波工具杆以滿足對鋼熔體長時間的超聲處理。陶瓷材料具有耐高溫熔蝕、耐磨損等特性，可作為高性能超聲波工具杆的選材。
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更新時間：2024-03-08 
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