李 红，李 灿，栗卓新

(北京工业大学 材料科学与工程学院，北京100124)

功率超声在金属熔体成形中的作用效应及其可视化研究进展

李 红，李 灿，栗卓新

(北京工业大学 材料科学与工程学院，北京100124)

主要介绍功率超声在金属熔体成形领域中的作用，详述了超声在铸造成形、辅助焊接成形中细化晶粒、除气除杂、强化焊缝、减小残余应力、促进界面润湿等方面的应用和作用机理。针对超声空化气泡的高速摄影及金属熔体中晶体生长的同步辐射X射线成像观察的研究进展，提出将高速摄影与同步辐射X射线成像结合起来，通过原位观察方法研究超声波与液态金属媒质的相互作用机理，为进一步促进超声在金属熔体成形中的应用提供理论指导。

功率超声；金属熔体；超声空化；可视化；同步辐射X射线成像

功率超声技术是一门先进的“绿色环保”技术。功率超声的振动频率介于20kHz到1MHz之间，其作为一种能量形式，可与传声媒质相互作用，改变材料的某些状态，在金属熔体成形，如金属液态成形、金属焊接成形等领域应用广泛。

由于超声具有耗能少、效率高的优势，对材料本身和环境无污染，并且相关物理材料电子等领域科学技术的飞速发展使得大功率超声设备的生产成为可能，功率超声振动应用于金属材料成形前景越来越广阔，然而功率超声在金属材料成形中的作用及机理方面较不清晰[1-3]。

本文主要介绍国内外关于功率超声对金属熔体成形领域作用机制的研究，如超声辅助铸造成形、超声辅助焊接成形等方面；……