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铝合金因其优良的强度重量比和抗腐蚀性能，在航空航天、汽车等高端制造领域得到了广泛应用。然而，在熔炼和浇铸过程中，铝合金熔液极易吸收氢气和氧化生成夹杂物，如果不进行充分的净化处理，熔体中气体和夹杂物的存在将直接影响铝合金的质量和后续加工性能。
即便在进行变质和晶粒细化处理后，未经过彻底净化的熔液仍会导致缺陷的顽固存在，从而无法满足高质量构件的严格要求。这种缺陷在航空航天、汽车等领域尤为严重，会显著降低零件的机械性能和使用寿命，甚至影响安全性。
目前，常用的单一除气方法难以同时高效除气除杂，净化效果不理想。为解决此问题，本成果提出了功率超声与旋转喷吹复合除气方法，并深入研究了复合除气机理及关键工艺。
创新成果包括空心超声换能器的频率优化与设计方法、超声换能器冷却系统的换热功率设计与校正方法等，构建了超声与旋流场下铝合金熔体中净化气泡的传质与运动模型，优化了工艺参数。探索了装备研发中的关键部件结构，解决了超声与旋转喷吹复合技术问题，显著提升了铝合金熔体的除气效果。
图：复合场下气泡运动轨迹图
图：复合场下速度矢量图
技术优势
与现有技术相比，该成果在以下几个方面展示了显著的优越性：净化效果：传统的旋转喷吹法虽然在工业生产中应用广泛，但难以实现超高洁净度的铝熔体净化，通常残余含气量难以降至理想水平。
而本技术通过引入超声波，与旋转喷吹相结合，有效增强了净化气泡的形成和传质效率，实现了超高洁净度（0.1mL/100gAl以下）的铝熔体。
除气效率：传统方法在去除气体和夹杂物时效率有限，特别是在处理复杂工艺条件时效果下降。
本技术通过功率超声的空化效应和旋转喷吹的强制对流相结合，显著提高了除气速率，使得生产过程更为高效。
稳定性和一致性：常规旋转喷吹法在净化效果上存在波动，容易受到外部条件影响。
本成果通过复合除气机理研究和关键工艺优化，保证了工艺的稳定性和一致性，从而确保了生产出高质量铝合金熔体的可靠性。
效果指标
①除气效果小于0.10mL/100gAl。
②除气净化速度比单一旋转喷吹快20%以上。
科研成果具体应用在航空航天、汽车、轨道交通、有色金属制品等领域。该项技术在有色金属熔炼过程净化处理均有广泛应用。
图：超声-旋流复合式金属熔体除气净化试验装置
合作方式：技术转移，产学研合作等。
价格：面议
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