[發(fā)明專利]一種真空感應(yīng)連續(xù)熔鑄高通量制備金屬材料的系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010063894.4 | 申請日： | 2020-01-20 |
| 公開（公告）號： | CN111705256A | 公開（公告）日： | 2020-09-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 燕青芝;曹正宇;洪志遠(yuǎn);張曉新 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京科技大學(xué) |
| 主分類號： | C22C33/06 | 分類號： | C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/32;C22C1/03;C22C9/00;C21D1/42;C22F1/08 |
| 代理公司： | 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401 | 代理人： | 皋吉甫 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 真空 感應(yīng) 連續(xù) 熔鑄 通量 制備 金屬材料 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種真空感應(yīng)連續(xù)熔鑄高通量制備金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括自動供料裝置、加熱熔煉裝置、多坩堝實驗平臺、真空及氣氛裝置和PLC控制裝置；
其中，所述自動供料裝置，用于實現(xiàn)母料的自動定量添加；
所述加熱熔煉裝置，用于母料的熔化、合金化精煉和感應(yīng)加熱熱處理；
所述多坩堝實驗平臺，用于高通量旋轉(zhuǎn)坩堝的澆注；
所述真空及氣氛裝置，用于構(gòu)建滿足真空和惰性氣氛保護(hù)的實驗環(huán)境；
所述PLC控制裝置，用于控制所述自動供料裝置、加熱熔煉裝置、多坩堝實驗平臺和真空及氣氛裝置的協(xié)同運轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動供料裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、升降電機(jī)、平移導(dǎo)軌、移動平臺、支撐架、材料補(bǔ)給操作倉、母料供給桿和重量傳感器；
其中，所述支撐架置于材料補(bǔ)給操作倉的上方，所述材料補(bǔ)給操作倉置于所述熔煉系統(tǒng)的上方；
所述平移導(dǎo)軌置于在支撐架內(nèi)部，且所述平移導(dǎo)軌的一端與所述移動平臺連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和升降電機(jī)均設(shè)置于所述移動平臺上；所述移動平臺與母料供給桿連接，所述重量傳感器置于母料供給桿的底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱熔煉裝置包括料棒、熔煉腔室、加熱熔煉單元和高頻電源；
所述料棒置于材料補(bǔ)給操作倉內(nèi)；所述料棒上部與母料供給桿上的重量傳感器連接；
所述加熱熔煉單元置于熔煉腔室的內(nèi)部，并與置于熔煉腔室外部的高頻電源連接；
所述熔煉腔室與材料補(bǔ)給操作倉的下部密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多坩堝實驗平臺包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、轉(zhuǎn)動軸、圓型多坩堝平臺、坩堝和坩堝工位；
其中，所述圓型多坩堝平臺中心置于電極感應(yīng)熔煉裝置的下方的所述熔煉腔室內(nèi)部，與轉(zhuǎn)動軸傳動連接；所述轉(zhuǎn)動軸與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接；
所述坩堝置于坩堝工位上；多個所述坩堝工位環(huán)設(shè)置在多坩堝平臺上。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述坩堝工位數(shù)量不少于4個；
所述熔煉腔室和多坩堝平臺的材質(zhì)為304不銹鋼，熔煉腔室為雙層水冷真空室，多坩堝平臺的坩堝工位上置有耐高溫陶瓷卡位。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述真空及氣氛裝置包括第一級真空機(jī)組、第二級真空機(jī)組和進(jìn)排氣口：
其中，所述第一級真空機(jī)組和第二級真空機(jī)組均置于熔煉腔室的外部，所述進(jìn)排氣口置于材料補(bǔ)給操作倉兩側(cè)；
所述第一級真空機(jī)組和第二級真空機(jī)組均由風(fēng)冷復(fù)合分子泵和直連機(jī)械泵組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱熔煉單元包括電極感應(yīng)熔煉裝置和電磁感應(yīng)加熱裝置；
所述電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)包括升降電機(jī)、坩堝升降桿、坩堝托盤和電磁感應(yīng)加熱線圈；
所述電極感應(yīng)熔煉裝置為電極感應(yīng)熔煉線圈；
其中，所述升降電機(jī)置于坩堝升降桿的下部并與坩堝升降桿連接；所述坩堝升降桿頂部與坩堝托盤連接；所述電極感應(yīng)熔煉線圈置于料棒的下部與多坩堝平臺的上方之間；所述坩堝升降桿、坩堝、電磁感應(yīng)加熱線圈三者同軸，所述電磁加熱線圈不少于1個。
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