本实用新型涉及一种可调超声波金属处理装置，属于超声处理细化金属晶粒领域。
背景技术：
超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其具有穿透能力强、沿直线传播等特点，主要应用于超声检验、超声处理以及基础研究中。在金属的凝固过程中，通过对金属熔体施加超声波，利用声场与金属液体之间产生的多种综合效应及压力场、流动场和温度场等共同作用，改变或控制金属凝固过程和凝固行为，从而减少宏观和微观偏析等缺陷。目前超声波介入熔融金属的工艺中，影响金属凝固组织和凝固行为的因素有超声波频率、金属与探头之间的距离、超声波功率等。一般来说，晶粒的细化程度会随着超声波频率的增大而升高，但这并不意味着材料的细化程度没有限制，而是存在一个频率阈值，其值的大小由合金种类决定；探头与熔融态金属距离越近，细化效果越好，然而会增加工具头的侵蚀，同时容易引入外来夹杂；超声波功率越大，超声波在金属中产生的空化效应和声流效应对细化效果越好，但超过一定值时会呈减弱趋势，晶粒又逐渐增大。因此克服组织缺陷的是传统工艺所面临的关键问题，上述参数在本实用新型的设计制造中实现了较大程度的单独可调，可精确控制各因素对金属熔体处理的影响，从而避免了在后续工艺中出现的材料物理特性不一致问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种可调超声波金属处理装置，包括超声波电源控制设备1、超声波发生器2、超声波换能器3、变幅杆4、工具探头5、石墨坩埚6、电阻炉7、热电偶8、温控仪9、电炉板10、循环水系统12；超声波电源控制设备1、发生器2、换能器3三者串联；所述变幅杆4一端与超声波换能器3连接，另一端和工具探头5连接，工具探头5伸入到石墨坩埚6中；石墨坩埚6置于电阻炉7内部，电阻炉7放置在电炉板10上，电炉板10下面设有升降活动板11；温控仪9与热电偶8连接，热电偶8插在石墨坩埚6中；超声波电源控制设备1、超声波发生器2、超声波换能器3的外部设有循环水系统12。
本实用新型所述超声波发生器2上设有电流表和电流调节旋钮。
本实用新型所述超声波发生器2的电流在0-5A范围内调节，功率在0-1100W范围内调节。
本实用新型所述换能器3频率可调，超声频率有20KHZ、30KHZ、40KHZ三种。
本实用新型所述变幅杆4和工具探头5为可拆式连接。
本实用新型所述升降活动板11用于调节处理深度，并可固定在任意位置。
本实用新型所述可调超声波金属处理装置使用过程如下：
（1）根据所处理的金属种类的不同选取不同频率的超声波换能器3，超声频率有20KHz、30KHz、40KHz三种。
（2）调节温控仪9，使石墨坩埚6中的金属达到预设温度。
（3）待石墨坩埚6内的金属处于熔融状态，调节升降活动板11使熔融态金属与工具探头5距离保持一定，提高超声处理细化效果。
（4）打开超声波电源控制设备1，开启超声波换能器3导入超声波。
（5）调节升降活动板11，使工具探头5能够均匀振荡熔融态金属。
（6）打开循环水系统12，冷却超声波装置。
（7）待处理完毕，关闭所有仪器，将工具探头5移除合金液面，熔体在石墨坩埚6中空冷凝固。
（8）通过金相的磨制观察不同频率下的细化效果。
本实用新型的有益效果为：超声波发生器功率大，超声波能量损失较低；超
声频率可控，满足了不同金属材料对超声波处理装置的使用要求；工具探头与变幅杆可拆使得超声波可以导入不同熔点的金属材料中，同时也适用于其它超声处理应用；升降活动板用于调节处理深度，提高超声处理细化效果，并可固定在某一位置。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图。
图中：1-超声波电源控制设备；2-超声波发生器；3-超声波换能器；4-变幅杆；5-工具探头；6-石墨坩埚；7-电阻炉；8-热电偶；9-温控仪；10-电炉板；11-升降活动板；12-循环水系统 。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所述一种可调超声波金属处理装置，包括超声波电源控制设备1、超声波发生器2、超声波换能器3、变幅杆4、工具探头5、石墨坩埚6、电阻炉7、热电偶8、温控仪9、电炉板10、循环水系统12；超声波电源控制设备1、发生器2、换能器3三者串联；所述变幅杆4一端与超声波换能器3连接，另一端和工具探头5连接，工具探头5伸入到石墨坩埚6中；石墨坩埚6置于电阻炉7内部，电阻炉7放置在电炉板10上，电炉板10下面设有升降活动板11；温控仪9与热电偶8连接，热电偶8插在石墨坩埚6中；超声波电源控制设备1、超声波发生器2、超声波换能器3的外部设有循环水系统12，如图1所示；所述超声波发生器2的电流在0-5A范围内调节，功率在0-1100W范围内调节；所述换能器3频率可调，超声频率有20KHZ、30KHZ、40KHZ三种。
实施例2
本实施例所述一种可调超声波金属处理装置，包括超声波电源控制设备1、超声波发生器2、超声波换能器3、变幅杆4、工具探头5、石墨坩埚6、电阻炉7、热电偶8、温控仪9、电炉板10、循环水系统12；超声波电源控制设备1、发生器2、换能器3三者串联；所述变幅杆4一端与超声波换能器3连接，另一端和工具探头5可拆式连接，工具探头5伸入到石墨坩埚6中；石墨坩埚6置于电阻炉7内部，电阻炉7放置在电炉板10上，电炉板10下面设有升降活动板11；温控仪9与热电偶8连接，热电偶8插在石墨坩埚6中；超声波电源控制设备1、超声波发生器2、超声波换能器3的外部设有循环水系统12；超声波发生器2上设有电流表和电流调节旋钮，如图1所示；所述超声波发生器2的电流在0-5A范围内调节，功率在0-1100W范围内调节；所述换能器3频率可调，超声频率有20KHZ、30KHZ、40KHZ三种；本实施例所述升降活动板11用于调节处理深度，并可固定在任意位置。