CN114472820A - 高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，包括以下步骤：铸造时铝合金熔体从流槽进入铸造模具，铸造模具中贮存有冷却水，铸造过程中铸造模具中的冷却水冷却铸造模具并喷射到铸锭的铸锭固态区域，铝合金熔体与铸锭固态区域之间存在液穴界面，使用超声波探头组至少覆盖液穴最深部位至1/2深度部位，超声波探头组通过冷却水形成的水膜实现与铸锭表面的耦合，并将超声波信号传输至超声波检测仪，实现铸造液穴形状的精确、快速、安全和低成本的测量，获得液穴形状。通过观察超声波检测仪测量获得的液穴形状，相应调整铸造工艺参数来实时优化铸造工艺，获得理想的液穴形状，以获得理想铸造组织，并最终获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。

Description

高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法及装置

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，特别涉及一种基于超声波检测技术对铝合金半连续铸造液穴形状进行测量，根据测量结果实时调整制备工艺参数以获得高质量铝合金铸锭的方法及其相关设备。

背景技术

众所周知，纯铝本身的强度并不高，通过在铝基体中添加合金化主元素、微合金化元素并去除杂质元素形成铝合金可以大幅提高其性能。随着技术经济的发展，航空航天领域对铝合金结构材料的要求越来越高，不但需要铝合金具有更高的强度，而且具有高韧性和高耐蚀等综合性能，一方面助力航空航天器的轻量化，另一方面提高使用寿命和可靠性。

高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭由于合金化程度高、铸造开裂倾向大、成分偏析控制难导致铸造成品率和成材率都不理想。铝合金半连续铸造的液穴形状对铸造成形和铸锭质量的影响极大。当液穴深度太浅平时，铝合金熔体与铸造结晶器之间形成的凝固壳层太薄，会导致漏铝，进一步扩展则导致铸造开裂；当液穴深度太深时，虽然凝固壳层可以增厚防止铸造开裂，但是由于液穴中心至边部的温度梯度大，导致成分偏析严重，铸锭质量变差。因此，准确地测量液穴形状并及时采取工艺参数调整措施是同时提高铸造成品率和成材率的关键。

但是，实际生产中通过试错的方法寻找到一个能够兼顾铸造成形性（成品率）和铸锭质量（成材率）性能的制备工艺非常困难，而且需要花费大量的人力、物力和财力，其根本原因是缺乏快速、高精度、低成本的检测铸造液穴形状的方法及相关设备，无法实时地针对液穴形状进行调控。传统的液穴形状测量方法准确性差、铝加工行业急需一种可以对铸造凝固过程进行监控并能实现调控的技术方法和设备。

传统的测量液穴形状的方法主要是采用直接测量法，在铸造过程中将涂有耐火材料的测量杆插入液穴中进行测量，通过对液穴中心至边部多次插入测量杆，获得液穴的形状。但是该方法测量速度慢、对操作人员有一定安全隐患、测量精度差，而且测量杆多次插入液穴中测量深度对熔体液面发生搅动会导致表面的氧化皮卷入熔体中形成夹渣。

另一种传统的推测液穴形状的方法是在液穴的中心至表面插入多根热电偶，持续测量液穴中不同位置的温度，使用温度场的梯度来推算液穴的形状。但是这种间接测量液穴形状的方法，存在测量精度的问题，而且插入液穴中的热电偶本身会形成粗大金属化合物的非均匀形核界面，导致粗大金属化合物在热电偶表面产生优先形核，当粗大金属化合物积累到一定数量后发生脱落，影响铸锭质量。

以上两种方法都不是无损检测方法，在测量精度和产品质量影响两方面都存在不足。在铝加工行业，通过调整铸造工艺参数“冷却水水流量、铸造速度和晶粒细化剂投入量”可以改变液穴形状已经是众所周知的公共知识，但是传统的铸造工艺参数调整方法由于缺乏铸造过程中液穴形状检测的有效手段，仅能采用工业化试错的方法来寻找到最佳的冷却水水流量、铸造速度和晶粒细化剂投入量工艺参数匹配，浪费大量的人力、物力和财力。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，能够实时测量液穴形状并根据测量的液穴形状来调整工艺参数以获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，包括以下步骤：铸造时铝合金熔体从流槽进入铸造模具，铸造模具中贮存有冷却水，铸造过程中铸造模具中的冷却水喷射到铸锭的铸锭固态区域，铝合金熔体与铸锭固态区域之间存在液穴界面，使用超声波探头组至少覆盖液穴最深部位至1/2深度部位，超声波探头组通过冷却水形成的水膜实现与铸锭表面的耦合，并将超声波信号传输至超声波检测仪以获得液穴形状，通过观察超声波检测仪测量获得的液穴形状，相应调整铸造工艺参数来实时优化铸造工艺来获得理想的液穴形状，以获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。

进一步地，超声波探头组采用多通道单晶探头组或相控阵超声波探头组；当采用多通道单晶探头组时，多个单晶探头之间错开两列实现有效声束覆盖。

进一步地，当采用相控阵超声波探头组时，采用多组虚拟探头顺序激发的方式，每个虚拟探头探测液穴一个特定的位置，将A扫描信号转换成B扫描信号，从而获得液穴的形状；当采用多通道单晶探头组时，各个通道按顺序激发单晶探头进行工作，每个通道对应的单晶探头探测液穴的一个特定的位置，将各个通道获得的A扫描信号转换成B扫描信号，从而获得液穴形状。

进一步地，超声波仪器设置信号闸门采集所有虚拟探头接收到第一次反射波的信号，用这些信号生成B-扫描图，将液穴不同深度信号的传播距离用包络线连接起来，即获得液穴形状。

进一步地，所述铸造工艺参数包括冷却水水流量、铸造速度以及晶粒细化剂投入量中的一种或多种。

进一步地，通过调整冷却水水流量来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：铸造模具由铝合金加工而成，依靠冷却水降温，对铸锭实现第一次冷却，冷却水从铸造模具底部的喷嘴喷淋至铸锭表面实现第二次冷却，操作人员根据测量获得的液穴形状对冷却水的流量进行调整，以当液穴形状太深时加大冷却水的流量，当液穴形状太浅平时减小冷却水的流量，从而使液穴形状调整成为理想的液穴形状。

进一步地，通过调整铸造速度来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：流槽中的铝合金熔体的液位高度通过自动化系统控制到恒定值，通过调整引锭头向下运动的拉速来调整铸造速度，当探测到液穴形状太深时，降低铸造速度，反之则提高铸造速度，从而使液穴形状调整成为理想的液穴形状。

进一步地，通过调整晶粒细化剂投入量来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：通过设置晶粒细化剂输送装置的转动速度来改变晶粒细化剂投入铝合金熔体中的量，当探测到液穴形状太浅时，临时性加大晶粒细化剂投入量；当探测到液穴形状太深时，临时性减少晶粒细化剂投入量。

本发明还提供一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备，包括流槽、铸造模具、引锭头、超声波探头组、探头线、探头支架、超声波检测仪、晶粒细化剂输送装置，所述引锭头位于铸造模具下方，所述流槽与铸造模具相连通，所述晶粒细化剂输送装置用于向流槽内投入晶粒细化剂，所述超声波探头组安装在探头支架上并对准铸造模具，且通过所述探头线与超声波检测仪电性连接。

进一步地，超声波探头组通过探头支架调节与铸锭的距离，探头支架安装在探头水平高度调节杆上，并通过探头水平高度调节杆调节超声波探头组的高度位置，探头水平高度调节杆垂直地安装在底座上，底座边缘安装有多个水平度调节支撑脚，通过调节水平度调节支撑脚来调整底座水平位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，通过对半连续铸造液穴形状进行测量，克服了传统测量液穴方法的缺点，实现铸造液穴形状的精确、快速、安全和低成本的测量，获得理想的液穴形状，以获得理想的铸造组织，并最终获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭；

且为一种无损检测，不会形成夹渣、非均匀形核界面等，保障了铝合金铸锭的质量，避免了传统测量铸造液穴方法存在安全隐患、影响产品质量、检测速度慢、等问题，能够大幅提高铸锭的成品率和成材率；

本发明的方法能够精确、快速获得理想的液穴形状，从而能够快速找到最佳的冷却水水流量、铸造速度和晶粒细化剂投入量等工艺参数，以减少人力、物力和财力的浪费；

本发明的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备，结合制备方法，通过无损检测的方式，能够获得理想的液穴形状，并最终获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。

本发明的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法及装置，可以有效地依据无损检测结果来指导铸造工艺参数的调整，以获得高质量的铸锭，本发明所述技术能对制备高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭，提高铸造成功率和产品质量起关键性作用，能够有效指导工业化生产，大幅提高铸锭的成品率和成材率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例1的实施示意图；

图2为实施例1中使用相控阵超声波探头及仪器测量铸造液穴时超声波声束有效覆盖液穴的示意图；

图3为本发明中根据测量结果调整铸造工艺前、后的液穴形状示意图（虚线表示铸造工艺优化前的液穴形状；实线表示铸造工艺优化后的液穴形状）；

图4为本实施例2中多通道超声波探头与液穴相对位置示意图；

图5为本发明中实施例1与对比例1铸锭Zn元素宏观偏析程度示意图。

其中，图中所示标记为：1-铝合金熔体；2-流槽；3-液穴界面；4-铸造模具；5-铸锭固态区域；6-引锭头；7-探头支架；8-探头线；9-超声波探头组；10-探头水平高度调节杆；11-水平度调节支撑脚；12-底座；13-超声波检测仪；14-冷却水；15-晶粒细化剂；16-晶粒细化剂输送装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明优选的实施例提供一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，以及配套使用的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备，目标为制备450mm*1800mm*6500mm规格的Al-Zn-Mg-Cu高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。

其中，Al-Zn-Mg-Cu铝合金按以下质量百分数计进行配料：Si=0.023%，Fe=0.031%，Zn=7.7~8.2%，Mg=1.6~1.9%，Cu=1.7~2.1%，Mn=0.003%，Cr=0.002%，Ti=0.03%，Zr=0.11%，每种不可避免的杂质元素都低于0.03%，且总量小于0.1%，余量为Al。

请参照图1，高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备包括流槽2、铸造模具4、引锭头6、超声波探头组9、探头线8、探头支架7、超声波检测仪13、晶粒细化剂输送装置16，引锭头6位于铸造模具4下方，流槽2位于铸造模具4上方并与铸造模具4相连通以便于铝合金溶体能够从流槽2进入铸造模具4，铸造模具4中充满冷却水14，晶粒细化剂输送装置16位于流槽2上方用于向流槽2内投入晶粒细化剂15，超声波探头组9安装在探头支架7上并对准铸造模具4，通过探头线8与超声波检测仪13电性连接，且超声波探头组9在制备铸锭时至少覆盖液穴最深部位至1/2深度部位，优选能够覆盖整个液穴界面3的深度，超声波探头组9通过冷却水14形成的水膜实现与铸锭表面的耦合，并将超声波信号传输至超声波检测仪13以获得液穴形状。在优选的实施例中，超声波探头组9通过探头支架7调节与铸锭的距离，探头支架7安装在探头水平高度调节杆10上，并通过探头水平高度调节杆10调节超声波探头组9的高度位置，探头水平高度调节杆10垂直地安装在底座12上，底座12边缘安装有三个呈三角形分布的水平度调节支撑脚11，通过调节水平度调节支撑脚11来调整底座12的水平位置。其中，探头支架7通过锁紧装置安装在探头水平高度调节杆10上，锁紧装置可以是卡扣、锁紧螺栓等，通过临时解除锁紧装置对探头支架7的锁紧，可调节探头支架7的位置，以通过调节探头支架7距离铸造模具4的距离以及调节探头支架7的高度，来调节超声波探头组9与铸锭的距离以及超声波探头组9的高度位置，当超声波探头组9调节完成后，通过锁紧装置实现探头支架7的固定即可。通过调整超声波探头组9的位置，以使得超声波探头组9尽量覆盖整个液穴界面的深度，并保持在合适的位置上以便于测量、获得液穴形状。进一步地，在优选的实施例中，可以在探头支架7上安装可见光激光束来辅助超声波探头组9的位置的调整。通过调整探头水平高度调节杆10可以使超声波探头组9位于铸锭固态区域5的位置，以便使超声波探头组9发射出去的超声波能探测到液穴界面3的特定位置，从设备硬件方面满足获得铸造液穴形状的技术条件。可通过调节水平度调节支撑脚11来调整底座12的水平位置，调节不同位置的水平度调节支撑脚11可实现底座12的水平调节。在优选的实施例中，可在底座12和/或超声波探头组9等上安装水平仪来辅助实现底座12的水平，以保持超声波探头组9处于合适的水平状态下。

高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，实施时，可参照图1，铸造时铝合金熔体1从流槽2进入铸造模具4，铸造模具4中贮存有冷却水14，铸造过程中铸造模具4中的冷却水14冷却铸造模具4并喷射到铸锭的铸锭固态区域5，铝合金熔体1与铸锭固态区域5之间存在液穴界面3，使用超声波探头组9至少覆盖液穴最深部位至1/2深度部位，尽量覆盖整个液穴界面3的深度，超声波探头组9通过冷却水14形成的水膜实现与铸锭表面的耦合，并将超声波信号传输至超声波检测仪13以获得液穴形状，操作人员通过观察超声波检测仪13测量获得的液穴形状，相应调整铸造工艺参数来实时优化铸造工艺来获得理想的液穴形状，以获得理想铸造组织，并最终获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。本发明中，相应调整的所述铸造工艺参数包括冷却水水流量、铸造速度以及晶粒细化剂投入量中的一种或多种。

其中，超声波探头组9采用相控阵超声波探头组，相控阵超声波探头组尽量覆盖整个液穴界面的深度，以实现完整的液穴形状测量。本优选的实施例中，相控阵超声波探头组的具体参数为晶元数为256个，晶元高度为15mm，晶元宽度为1.5mm，晶元间距为0.2mm，探头中心频率为2.5MHz。相控阵超声波探头组时采用多组虚拟探头顺序激发的方式，每个虚拟探头探测液穴一个特定的位置，将A扫描信号转换成B扫描信号，从而获得液穴的形状。其中，超声波仪器13设置信号闸门采集所有虚拟探头接收到第一次反射波的信号，用这些信号生产B-扫描图，将液穴不同深度信号的传播距离用包络线连接起来，即获得液穴形状。其中，超声波A扫描是点扫描，是一种波形，横坐标表示时间（或声程），纵坐标表示幅度。超声波在介质中传播遇到缺陷时会发生反射，将接收到的超声波信号处理成波形图像，根据波形的形状来判断缺陷的位置和大小。在屏幕上横坐标代表时间，纵坐标代表反射波的强度。超声A扫描表示的是一维数据，该数据反映被检物体内沿特定声程的性能特征，这种扫查能得到被扫查材料中关于不连续性的详细信息。超声波B扫描是线扫描，是一种二维图像，横坐标表示扫查长度，纵坐标表示时间（或声程）。超声波B型扫描显示是一种图像显示。在屏幕上横坐标是用机械扫描来代表探头的扫查轨迹，纵坐标代表超声波的传播时间。

本优选的实施例中，通过调整冷却水水流量来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：铸造模具4由6xxx系铝合金加工而成，具有良好的导热能力，依靠冷却水14降温，对铸锭实现第一次冷却，冷却水14从铸造模具4底部的喷嘴喷淋至铸锭表面实现第二次冷却，操作人员根据测量获得的液穴形状对冷却水14的流量进行调整，以当液穴形状太深时加大冷却水的流量，当液穴形状太浅平时减小冷却水的流量，从而使液穴形状调整成为理想的液穴形状。

本优选的实施例中，通过调整铸造速度来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：流槽2中的铝合金熔体1的液位高度通过自动化系统控制到恒定值，通过调整引锭头6向下运动的拉速来调整铸造速度，当探测到液穴形状太深时，降低铸造速度，反之则提高铸造速度，从而使液穴形状调整成为理想的液穴形状。

本优选的实施例中，通过调整晶粒细化剂投入量来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：通过设置晶粒细化剂输送装置16的转动速度来改变晶粒细化剂15投入铝合金熔体1中的量，当探测到液穴形状太浅，保护熔体不外渗的铸锭壳层产生裂纹，将要产生漏铝或已经产生轻微漏铝时，临时性加大晶粒细化剂15投入量可以使液穴形状改善，铸锭壳层获得修复，防止铸锭开裂导致铸造失败。反之，则减少晶粒细化剂15投入量。当可以正常进行铸造时，再恢复为工艺设计的晶粒细化剂投入量。

其中，铸造工艺参数中冷却水水流量、铸造速度以及晶粒细化剂投入量可以只改变一种，也可以同时改变，具体根据实际情况选用。

本优选的实施例中，使用超声波无损检测技术测量铸造液穴形状的具体方式为：选用的相控阵探头组的长度足够覆盖整个液穴的深度，部分虚拟探头发射的超声波在液穴上发射漫反射，探头接收到液穴反射回来的超声波信号，这些信号的传播距离较短；部分虚拟探头发射的超声波由于在传播过程中未与液穴发射作用，直接传播到铸锭的大面然后发射反射，这些信号的传播距离较长，如图2所示。相控阵超声波仪器设置信号闸门采集所有虚拟探头接收到第一次反射波的信号，用这些信号生成B-扫描图，由于液穴不同深度位置的超声波反射信号的传播距离不同，传播距离形成的包络线即铸造液穴的形状。使用该实时获得的铸造液穴形状可以指导铸造工艺的调整。

本优选的实施例中，基于超声波无损检测获得的实时铸造液穴形状，调整铸造工艺，以获得铸造液穴的理想形状，具体为：在铸造400mm长度前，采用控制晶粒细化剂投入量的方法防止铸造开裂，当铸造液穴的边部壳层太薄，将要产生漏铝或已经产生轻微漏铝时，临时性加大晶粒细化剂投入量同时降低铸造速度使液穴边部壳层增厚；当发现液穴形状太深时适当加大冷却水的流量或适当降低铸造速度或两者同时使用，当发现液穴形状太浅平时适当减小冷却水的流量或提高铸造速度或两者同时使用，从而获得铸造液穴的理想形状，实施效果可参照图3，最终制备出高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。其中，图3中的虚线所表示的液穴形状为工艺调整前，液穴形状过深，且液穴的壳层太薄；根据液穴形状实时作铸造工艺调整后，铸造液穴达到理想形状，而且液穴的壳层增厚，避免铸造开裂，此时液穴形状如图中实线所示。

实施例2

本优选的实施例提供一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，以及配套使用的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备，制备的铸锭规格和化学成分与实施例1相同，与实施例1不同的是，本优选的实施例中，超声波探头组9采用多通道单晶探头组及配套的多通道超声波仪器进行铸造液穴的测量。超声波探头组9采用20个直径为25.4mm的单晶圆探头，中心频率为2.5MHz，多个单晶探头之间错开两列实现有效声束覆盖，不同的探头测量液穴不同深度位置，如图4所示，具体为各个通道按顺序激发单晶探头进行工作，每个通道对应的单晶探头探测液穴的一个特定的位置，将各个通道获得的A扫描信号转换成B扫描信号，从而获得液穴形状。获得铸造液穴形状后，根据液穴形状调整铸造工艺的方法与实施例1相同。

对比例1

本对比例使用传统的半连续铸造方法制备实施例1中的规格450mm*1800mm*6500mm的Al-Zn-Mg-Cu高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭，且Al-Zn-Mg-Cu铝合金的组分与实施例1的相同。由于使用传统的半连续铸造方法制备，因此对比例不能对铸造液穴进行实时测量并调整工艺。

使用对比例1和实施例1方法分别铸造了大规格铝合金铸锭，沿着宽度方向（1800mm）每间隔100mm测量一个合金化学成分，结果如图5所示。从图5中可以观察到，实施例1的Zn元素偏析程度远小于对比例1的Zn元素偏析程度，说明实施例1中所使用超声波无损检测方法检测液穴形状，并据此进行铸造工艺参数调整取得了显著的铸锭质量改善效果，表明使用本发明的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法能够获得高韧高耐蚀的铝合金厚板用铸锭。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：铸造时铝合金熔体从流槽进入铸造模具，铸造模具中贮存有冷却水，铸造过程中铸造模具中的冷却水喷射到铸锭的铸锭固态区域，铝合金熔体与铸锭固态区域之间存在液穴界面，使用超声波探头组至少覆盖液穴最深部位至1/2深度部位，超声波探头组通过冷却水形成的水膜实现与铸锭表面的耦合，并将超声波信号传输至超声波检测仪以获得液穴形状，通过观察超声波检测仪测量获得的液穴形状，相应调整铸造工艺参数来实时优化铸造工艺来获得理想的液穴形状，以获得高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭。

2.根据权利要求1所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，超声波探头组采用多通道单晶探头组或相控阵超声波探头组；当采用多通道单晶探头组时，多个单晶探头之间错开两列实现有效声束覆盖。

3.根据权利要求2所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，当采用相控阵超声波探头组时，采用多组虚拟探头顺序激发的方式，每个虚拟探头探测液穴一个特定的位置，将A扫描信号转换成B扫描信号，从而获得液穴的形状；当采用多通道单晶探头组时，各个通道按顺序激发单晶探头进行工作，每个通道对应的单晶探头探测液穴的一个特定的位置，将各个通道获得的A扫描信号转换成B扫描信号，从而获得液穴形状。

4.根据权利要求3所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，超声波仪器设置信号闸门采集所有虚拟探头接收到第一次反射波的信号，用这些信号生成B-扫描图，将液穴不同深度信号的传播距离用包络线连接起来，即获得液穴形状。

5.根据权利要求1所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，所述铸造工艺参数包括冷却水水流量、铸造速度以及晶粒细化剂投入量中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，通过调整冷却水水流量来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：铸造模具由铝合金加工而成，依靠冷却水降温，对铸锭实现第一次冷却，冷却水从铸造模具底部的喷嘴喷淋至铸锭表面实现第二次冷却，操作人员根据测量获得的液穴形状对冷却水的流量进行调整，以当液穴形状太深时加大冷却水的流量，当液穴形状太浅平时减小冷却水的流量，从而使液穴形状调整成为理想的液穴形状。

7.根据权利要求5所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，通过调整铸造速度来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：流槽中的铝合金熔体的液位高度通过自动化系统控制到恒定值，通过调整引锭头向下运动的拉速来调整铸造速度，当探测到液穴形状太深时，降低铸造速度，反之则提高铸造速度，从而使液穴形状调整成为理想的液穴形状。

8.根据权利要求5所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备方法，其特征在于，通过调整晶粒细化剂投入量来获得理想的液穴形状的具体实现方式为：通过设置晶粒细化剂输送装置的转动速度来改变晶粒细化剂投入铝合金熔体中的量，当探测到液穴形状太浅时，临时性加大晶粒细化剂投入量；当探测到液穴形状太深时，临时性减少晶粒细化剂投入量。

9.一种高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备，其特征在于，包括流槽、铸造模具、引锭头、超声波探头组、探头线、探头支架、超声波检测仪、晶粒细化剂输送装置，所述引锭头位于铸造模具下方，所述流槽与铸造模具相连通，所述晶粒细化剂输送装置用于向流槽内投入晶粒细化剂，所述超声波探头组安装在探头支架上并对准铸造模具，且通过所述探头线与超声波检测仪电性连接。

10.根据权利要求9所述的高韧高耐蚀铝合金厚板用铸锭的制备设备，其特征在于，超声波探头组通过探头支架调节与铸锭的距离，探头支架安装在探头水平高度调节杆上，并通过探头水平高度调节杆调节超声波探头组的高度位置，探头水平高度调节杆垂直地安装在底座上，底座边缘安装有多个水平度调节支撑脚，通过调节水平度调节支撑脚来调整底座水平位置。

Images