[發明專利]一種合金鑄件超強行波磁場連續處理定向凝固設備

有效

• 申請號: 201810146916.6
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108326262B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 蘇彥慶;羅磊;駱良順;王亮;唐迎春;蔡超軍;郭景杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22D27/02
• 分類號: B22D27/02;B22D27/04
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 賈澤純

一種合金鑄件超強行波磁場連續處理定向凝固設備，本發明涉及一種凝固設備，以解決現有的凝固設備無法有效同時滿足凈化合金熔體，消除偏析缺陷，消除縮松、縮孔以及保證合金鑄件整體均勻性等需求，以及靜置重力澆鑄設備產生的澆口、澆道處材料損失的問題。本發明的熔煉保溫裝置(2)、超強行波磁場發生裝置(1)和冷卻結晶裝置(3)由上至下依次設置，所述熔煉保溫裝置(2)的內腔、超強行波磁場發生裝置(1)的內腔和冷卻結晶裝置(3)的內腔為相通的型腔(7)，所述坩堝(5)位于型腔(7)中，且坩堝(5)與電機運動裝置(6)連接，數個測溫裝置(4)均勻分布于型腔(7)的上、中、下三處位置。本發明用于汽車、軍工、航空、航天等高精技術領域的合金鑄件成形。

技術領域

本發明涉及一種凝固設備，具體是一種合金鑄件在定向凝固過程中實現超強行波磁場對合金固液界面及合金熔體進行連續處理的設備。

背景技術

目前，傳統的凝固設備無法有效同時滿足凈化合金熔體，消除偏析缺陷，消除縮松、縮孔以及保證合金鑄件整體均勻性等需求；而且，傳統的靜置重力澆鑄設備需要設計澆口、澆道，考慮澆注方式、澆注縫隙及補縮壓力等問題，較為繁瑣、不便；市場應用中，由于其工藝復雜、操作繁瑣，材料利用率低，工業成本高，無法實現工業生產的連續自動化及市場的廣泛需求，因此，傳統方法無法廣泛得以應用。

目前，常規的定向凝固設備可以獲得具有方向性組織及力學性能的均勻合金鑄件，然而，卻無法在定向凝固過程中對合金進行連續性凈化、除氣，也無法對合金進行偏析、縮松及縮孔進行有效抑制，因此，該設備也十分具有局限性，無法一次性滿足需求。

目前，常規的磁場處理設備可以對合金熔體進行凈化及補縮。然而，卻無法對合金凝固過程進行連續均勻處理，最終得到鑄件內部組織十分不均勻，存在較多的偏析，整體結構力學性能很難得到較大的提高。

綜上，目前的凝固設備在補縮、凈化及均勻性方面無法一次性全面滿足需求。

發明內容

本發明的目的是為解決現有的凝固設備無法有效同時滿足凈化合金熔體，消除偏析缺陷，消除縮松、縮孔以及保證合金鑄件整體均勻性等需求，以及靜置重力澆鑄設備產生的澆口、澆道處材料損失的問題，而提供一種合金鑄件超強行波磁場連續處理定向凝固設備。

本發明的一種合金鑄件超強行波磁場連續處理定向凝固設備，其組成包括超強行波磁場發生裝置(1)、熔煉保溫裝置(2)、冷卻結晶裝置(3)、坩堝(5)、電機運動裝置(6)和數個測溫裝置(4)，所述熔煉保溫裝置(2)、超強行波磁場發生裝置(1)和冷卻結晶裝置(3)由上至下依次設置，所述熔煉保溫裝置(2)的內腔、超強行波磁場發生裝置(1)的內腔和冷卻結晶裝置(3)的內腔為相通的型腔(7)，所述坩堝(5)位于型腔(7)中，且坩堝(5)與電機運動裝置(6)連接，數個測溫裝置(4)均勻分布于型腔(7)的上、中、下三處位置。

進一步的，所述超強行波磁場發生裝置(1)由六組線圈組成，六組線圈中兩兩串聯，且以星形接法接入三相電源；所述線圈采用空心銅管材料，管內通入循環冷卻水。

進一步的，所述熔煉保溫裝置(2)由石墨保溫套筒構成，所述石墨保溫套筒內添加電阻絲加熱系統。

進一步的，所述冷卻結晶裝置(3)由快速氣噴水霧裝置構成，其組成由筒體(3-1)、數根主管道(3-2)、數個空壓機(3-3)和數根支管(3-4)，數個主管道(3-2)沿同一圓周豎向均布設置在筒體(3-1)中，每根主管道(3-2)水平上下設置有數根支管(3-4)，每根主管道(3-2)的輸入端安裝一個空壓機(3-3)。

進一步的，所述測溫裝置(4)采用熱電偶。