[發(fā)明專利]一種合金真空定向凝固裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110329242.5 | 申請(qǐng)日： | 2021-03-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113172215B | 公開（公告）日： | 2022-06-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 康紀(jì)龍;張旭東;劉政宇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 蘭州交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B22D27/04 | 分類號(hào)： | B22D27/04;B22D27/15 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 730070 甘肅*** | 國(guó)省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 合金 真空 定向 凝固 裝置 | ||
本發(fā)明專利公開了一種合金真空定向凝固裝置，包括支架，所述支架通過直線軸承固定、支撐牽引桿，同時(shí)用于固定、支撐不銹鋼圓桶，所述牽引桿上端連接有水冷銅管，冷卻銅管上端放置圓形的卡座，用于放置三套石英管，其中內(nèi)層石英管作為合金熔煉坩堝，中間層石英管起保護(hù)作用，外層石英管與抽真空系統(tǒng)連接構(gòu)造熔煉真空環(huán)境，合金在氬氣保護(hù)下使用感應(yīng)線圈熔煉，所述牽引桿下端固定連接有PVC硬質(zhì)板，PVC硬質(zhì)板置于不銹鋼圓桶中依據(jù)水位變化而移動(dòng)帶動(dòng)牽引桿運(yùn)動(dòng)，所述出水量通過流量計(jì)控制。本發(fā)明適用于合金的定向凝固，通過流量計(jì)控制不銹鋼圓桶的出水速度來控制合金試樣的凝固速度，可控性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，安全可靠，具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高溫合金凝固技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種合金真空定向凝固裝置。
背景技術(shù)
定向凝固技術(shù)是一種重要的材料成型工藝手段，通過定向凝固生產(chǎn)的桿類零件中晶粒都是沿著徑向排布的，能夠消除橫向晶界，即使桿件工作于單向應(yīng)力狀態(tài)，零件的服役性能和壽命也會(huì)大幅度提高。其技術(shù)特征是，在凝固過程中通過強(qiáng)制手段建立起沿縱向的溫度梯度，迫使凝固沿著與熱流相反的方向進(jìn)行，從而獲得晶體取向分布的組織。使用該技術(shù)可以獲得全部柱狀晶甚至單晶組織，在消除組織中橫向晶界的同時(shí)，降低凝固偏析，提高鑄件縱向的機(jī)械性能，航空葉片類鑄件即是其最典型的應(yīng)用。與等軸晶組織葉片相比，定向凝固可使零件的抗熱沖擊性能、疲勞壽命、高溫蠕變抗力等指標(biāo)得到成倍提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種合金真空定向凝固裝置，目的在于使液態(tài)高溫合金凝固時(shí)沿單一方向冷卻，保證晶粒沿特定方向生長(zhǎng)，雜質(zhì)沿單一方向聚集。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種合金真空定向凝固裝置，包括：支架、直線軸承、牽引桿、不銹鋼圓桶、冷卻銅管、卡座、三套石英管、感應(yīng)線圈、PVC硬質(zhì)板、出水閥、流量計(jì)、水箱、水泵、限位裝置、多通道閥門、抽真空系統(tǒng)、氬氣瓶。
所述支架為兩層結(jié)構(gòu)；
所述支架包括上層支撐板、下層支撐板、支撐桿和萬(wàn)向輪；
所述上層支撐板四個(gè)角上固定連接有四根支撐桿；
優(yōu)選的，四根支撐桿底部設(shè)置有高度可調(diào)的萬(wàn)向輪，保證支撐板處于水平；
所述支架的上層支撐板中心固定連接有直線軸承外圈；
所述直線軸承內(nèi)圈與牽引桿連接，除了固定之外還起到導(dǎo)向作用；
優(yōu)選的，所述牽引桿的上端連接有冷卻銅管，冷卻銅管中通有循環(huán)冷卻水，所述冷卻銅管上端放置圓形的卡座；
優(yōu)選的，所述卡座的尺寸與三套石英管中內(nèi)層石英管的尺寸相同；
所述三套石英管中內(nèi)層和中間層石英管兩端不封底，內(nèi)層石英管作為合金熔煉、凝固坩堝，中間層石英管起到保護(hù)作用；
優(yōu)選的，所述三套石英管中外層石英管上端封圓底，通過多通道閥門與抽真空系統(tǒng)連接，構(gòu)造熔煉真空環(huán)境；
優(yōu)選的，所述外層石英管通過多通道閥門與高純氬氣連接，抽完真空可反充氬氣，在氬氣保護(hù)下通過感應(yīng)線圈熔煉；所述外層石英管可通過多通道閥門直接向管內(nèi)注入空氣；
所述牽引桿的下端固定連接有PVC硬質(zhì)板；
所述PVC硬質(zhì)板置于不銹鋼圓桶中；
所述不銹鋼圓桶放置在支架的下層支撐板上；
優(yōu)選的，下層支撐板通過緊固件連接在支撐桿上，可通過調(diào)整連接位置調(diào)節(jié)下層支撐板處于水平；
優(yōu)選的，所述PVC硬質(zhì)板為圓形，其直徑稍小于不銹鋼圓桶的直徑；
優(yōu)選的，所述不銹鋼圓桶中通過一根水管注水；
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