[发明专利]一种TiAl金属间化合物锭的真空铸造装置

说明书

本发明公开了一种TiAl金属间化合物锭的真空铸造装置，包括真空感应熔炼炉，炉内设有坩埚，坩埚底部设有与坩埚底部密封的底座，底座中央设有出液口，出液口中安装有陶瓷过滤网，底座下设有可移动浇套，所述浇套上表面贴紧底座下表面并可沿底座下表面左右移动，浇套中央设有浇注口，通过移动浇套，可以使浇套外衬封闭出液口，或者使浇注口全部或部分截面对准出液口；浇套下方设有模具，模具外侧设有移动架，移动架上端连接第一支架，第一支架上固定有一层包围模具的保温棉，移动架下端连接第二支架，第二支架上连接有水雾冷喷头，所述移动架可以在凝固过程随固液界面的上移，由气缸带动移动架同步上移。

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，尤其是涉及一种TiAl金属间化合物锭的真空铸造装置。

背景技术

钛铝金属间化合物密度小，强度大、硬度大，耐高温性能强，其抗腐蚀性能及耐摩擦性能高，尤其是TiAl金属间化合物因具有高比强度、高比刚度、耐蚀、耐磨、耐高温以及优异的抗氧化性能等优点，正在成为当代航空航天工业、民用工业等领域的优秀候选结构材料之一，特别是在航空发动机叶片领域具有广阔的应用前景。3D打印，或称增材制造作为近年来兴起的一种快速成型工艺，采用逐层铺粉，激光或电子束融化成型的方式，实现了精密部件的精加工成型，并且避免了铸造过程出现的缩孔缩松等缺陷，成为一种新兴的材料加工手段。

目前3D打印所用的粉料，一般通过熔炼后真空浇注成铸锭，随后二次熔炼并采用雾化法制粉的方式获得，而在真空熔炼和浇注过程中，通常是在真空感应熔炼炉中熔炼保温后浇注到模具中，由于模具预热后需要经历放入感应炉、抽真空、熔炼、浇注等过程，温度会下降，同时合金锭中央容易出现缩孔，宏观偏析等问题，造成铸锭利用率下降，并且在后续切割过程中，缩孔内很容易附着污物，且难以清除，同时钛铝金属间化合物在液态下的反应活性非常高，容易与模具发生反应，对制粉造成影响，因而寻找一种减少铸锭缩孔且避免与模具反应的铸造装置具有重要的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种TiAl金属间化合物锭的真空铸造装置。

本发明完整的技术方案包括：

一种TiAl金属间化合物锭的真空铸造装置，包括真空感应熔炼炉，炉内设有坩埚，坩埚底部设有与坩埚底部密封的底座，底座中央设有出液口，出液口中安装有陶瓷过滤网，底座下设有可移动浇套，所述浇套上表面贴紧底座下表面并可沿底座下表面左右移动，浇套中央设有浇注口，通过移动浇套，可以使浇套外衬封闭出液口，或者使浇注口全部或部分截面对准出液口；

浇套下方设有模具，所述模具为复合模具，包括氧化铝外层和与所要浇注铸锭相同组分的内层；模具外侧设有移动架，移动架通过气缸杆连接气缸，移动架上端连接第一支架，第一支架上固定有一层包围模具的保温棉，移动架下端连接第二支架，第二支架上连接有水雾冷喷头，所述移动架可以在凝固过程随固液界面的上移，由气缸带动移动架同步上移。

本发明相对于现有技术的优点在于：

1.通过外加保温棉的方式，降低了模具降温的速度，减少了铸造缺陷发生率。

2.通过凝固过程的进行，气缸带动移动架上移的方式，使模具上部保温和下部迅速冷却，形成有效的温度梯度，使合金液的凝固界面扁平，补缩角增大，上方金属液能够充分补缩，防止铸锭中心缩孔缩松缺陷的产生。

3.模具内部采用与所要浇注铸锭相同组分的内层，以避免高反应活性的钛铝金属间化合物与模具的反应，提高了纯度。

附图说明

图1为本发明所用铸造装置结构示意图。

图中：1-感应熔炼炉，2-坩埚，3-底座，4-出液口，5-可移动浇套，6-模具，7-外层，8-内层，9-移动架，10-第一支架，11-保温棉，12-第二支架，13-水雾冷喷头，14-气缸。

具体实施方式