[發明專利]一種液態金屬加熱定向凝固裝置及鑄造方法

在審

• 申請號: 202110067625.X
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112974777A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 馬德新;王富;徐維臺
• 申請（專利權）人: 深圳市萬澤中南研究院有限公司
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04
• 代理公司: 深圳市華優知識產權代理事務所(普通合伙) 44319
• 代理人: 余薇

1.一種液態金屬加熱定向凝固裝置，包括冷室及熱室、升降裝置、模殼，所述模殼上部為敞口，在所述敞口處設置有激冷盤，所述冷室設置于熱室的上方，其特征在于，

所述熱室為液態金屬熔池；

所述熱室與冷室之間設置有隔熱層；所述模殼穿過隔熱層設置于熱室中；

在所述冷室內設置有多個噴射冷卻介質的噴嘴，所述噴嘴環繞所述模殼設置。

2.按照權利要求1所述的液態金屬加熱定向凝固裝置，其特征在于，所述熱室包括坩堝及設置于坩堝內的液態金屬，所述液體金屬為Al合金。

3.按照權利要求1所述的液態金屬加熱定向凝固裝置，其特征在于，所述隔熱層為柔性隔熱材料，柔性隔熱材料為空心陶瓷球或液態保護渣。

4.按照權利要求1所述的液態金屬加熱定向凝固裝置，其特征在于，所述冷卻介質為氬氣。

5.按照權利要求1所述的液態金屬加熱定向凝固裝置，其特征在于，在激冷盤下方設置有選晶器。

6.按照權利要求1所述的液態金屬加熱定向凝固裝置，其特征在于，所述模殼的澆道為直澆道，所述直澆道設于所述模殼一側，在底部與所述模殼的型腔連通。

7.一種基于如權利要求1所述液態金屬加熱定向凝固裝置的定向凝固鑄造的方法，其特征在于，包括步驟：

S1：對熱室進行加熱至預定溫度，使熱室形成液態金屬熔池，在液體金屬熔池上設置隔熱層；

S2：通過升降裝置將連接在激冷盤上的模殼降入液態金屬熔池中，調整液體金屬熔池溫度將模殼預熱到設定溫度，使模殼內外溫度達到均勻；

S3：將高溫合金熔液通過模殼的澆道澆入模殼內，使模殼內高溫合金熔液上升與激冷盤接觸形成激冷層；

S4：通過升降裝置將模殼以設定速度提升，穿過隔熱層升入冷室；

S5：提升模殼的同時通過噴嘴將冷卻介質噴向升出的模殼表面，對模殼和里面的高溫合金進行強制冷卻；模殼內的高溫合金液體實現由上向下的順重力定向凝固。

8.按照權利要求7所述的定向凝固鑄造的方法，其特征在于，所述步驟S1中預定溫度為700℃至1500℃。

9.按照權利要求7所述的定向凝固鑄造的方法，其特征在于，所述步驟S2中設定溫度≥1500℃。

10.按照權利要求7所述的定向凝固鑄造的方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述模殼的澆道為直澆道，所述直澆道設于所述模殼一側與所述模殼底部連通，澆注時所述高溫合金熔液從所述模殼的底部進入模殼內，所述直澆道外周包裹有保溫材料。