[發(fā)明專利]定向凝固裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110984340.2
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113714490B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 束國剛;任忠鳴;玄偉東;段方苗;王保軍;任興孚;白小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國聯(lián)合重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)有限公司;上海大學(xué)
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;C30B11/00;C30B29/52
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 曲進(jìn)華

1.一種定向凝固裝置，其特征在于，包括：

保溫爐，所述保溫爐具有保溫腔；

冷卻筒，所述冷卻筒位于所述保溫爐的下方；

鑄模，所述鑄模能夠在保溫位置和冷卻位置之間往復(fù)移動(dòng)，在所述保溫位置，所述鑄模位于所述保溫腔中，在所述冷卻位置，所述鑄模位于所述冷卻筒中且與所述冷卻筒的內(nèi)壁面之間具有間隔；

升降組件，所述升降組件承載所述鑄模以驅(qū)動(dòng)所述鑄模在所述保溫位置和所述冷卻位置之間往復(fù)移動(dòng)；料倉，所述料倉用于容置冷卻顆粒，所述料倉底部具有與所述間隔相對的出口，在所述鑄模從所述保溫位置向所述冷卻位置移動(dòng)的過程中，所述冷卻顆粒能夠通過所述出口進(jìn)入所述間隔中并逐漸包裹所述鑄模，所述冷卻顆粒為磁性冷卻顆粒，所述冷卻筒的內(nèi)壁面設(shè)置有磁鐵，進(jìn)入所述間隔的所述磁性冷卻顆粒能夠被所述磁鐵吸附。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向凝固裝置，其特征在于，還包括托盤，所述托盤位于所述鑄模下方并承載所述鑄模，所述升降組件與所述托盤相連以便通過所述托盤帶動(dòng)所述鑄模運(yùn)動(dòng)，包裹所述鑄模的所述冷卻顆粒位于所述托盤上面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向凝固裝置，其特征在于，還包括擋板，所述擋板位于所述托盤的下方并與所述托盤之間具有間隔，所述擋板用于阻止所述磁性冷卻顆粒掉落。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向凝固裝置，其特征在于，所述升降組件包括支撐桿、平臺和驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述平臺位于所述托盤的下方，所述支撐桿連接所述平臺和所述托盤，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)并控制所述平臺的上升和下降以便最終帶動(dòng)所述鑄模運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向凝固裝置，其特征在于，所述冷卻筒包括套筒，所述磁鐵為筒狀且所述套筒套設(shè)所述磁鐵，所述套筒與所述磁鐵之間具有空腔，所述空腔用于流通冷卻水。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向凝固裝置，其特征在于，還包括容器，所述容器位于所述冷卻筒的下方，所述容器開口朝上用于承接所述磁性冷卻顆粒。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向凝固裝置，其特征在于，所述料倉的倉壁內(nèi)設(shè)有冷卻通道。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向凝固裝置，其特征在于，還包括環(huán)形隔熱板，所述環(huán)形隔熱板連接在所述保溫爐的下方，所述環(huán)形隔熱板套設(shè)所述鑄模，所述環(huán)形隔熱板隔離所述保溫腔與所述冷卻顆粒。

9.一種定向凝固方法，其特征在于，使用根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的定向凝固裝置進(jìn)行定向凝固，包括以下步驟：

步驟1：所述升降組件使所述鑄模處于所述保溫位置，所述鑄模在所述保溫腔中進(jìn)行預(yù)熱；

步驟2：將熔化的高溫合金注入所述鑄模中；

步驟3：利用所述升降組件將所述鑄模向所述冷卻位置移動(dòng)，在該過程中，所述冷卻顆粒通過所述出口進(jìn)入所述間隔中，并包裹所述鑄模，所述鑄模與所述冷卻顆粒發(fā)生熱交換以使所述鑄模中的高溫合金由下至上逐漸冷卻凝固成型；

步驟4：所述鑄模到達(dá)所述冷卻位置后停留預(yù)設(shè)時(shí)間直至所述鑄模中的合金完全凝固成型；

步驟5：待合金完全凝固成型后，將所述鑄模和凝固的合金取出脫模。