[发明专利]一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固设备

说明书

一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固设备，本发明涉及一种凝固设备，以解决现有的凝固设备无法有效同时满足净化合金熔体，消除偏析缺陷，消除缩松、缩孔以及保证合金铸件整体均匀性等需求，以及静置重力浇铸设备产生的浇口、浇道处材料损失的问题。本发明的熔炼保温装置(2)、超强行波磁场发生装置(1)和冷却结晶装置(3)由上至下依次设置，所述熔炼保温装置(2)的内腔、超强行波磁场发生装置(1)的内腔和冷却结晶装置(3)的内腔为相通的型腔(7)，所述坩埚(5)位于型腔(7)中，且坩埚(5)与电机运动装置(6)连接，数个测温装置(4)均匀分布于型腔(7)的上、中、下三处位置。本发明用于汽车、军工、航空、航天等高精技术领域的合金铸件成形。

技术领域

本发明涉及一种凝固设备，具体是一种合金铸件在定向凝固过程中实现超强行波磁场对合金固液界面及合金熔体进行连续处理的设备。

背景技术

目前，传统的凝固设备无法有效同时满足净化合金熔体，消除偏析缺陷，消除缩松、缩孔以及保证合金铸件整体均匀性等需求；而且，传统的静置重力浇铸设备需要设计浇口、浇道，考虑浇注方式、浇注缝隙及补缩压力等问题，较为繁琐、不便；市场应用中，由于其工艺复杂、操作繁琐，材料利用率低，工业成本高，无法实现工业生产的连续自动化及市场的广泛需求，因此，传统方法无法广泛得以应用。

目前，常规的定向凝固设备可以获得具有方向性组织及力学性能的均匀合金铸件，然而，却无法在定向凝固过程中对合金进行连续性净化、除气，也无法对合金进行偏析、缩松及缩孔进行有效抑制，因此，该设备也十分具有局限性，无法一次性满足需求。

目前，常规的磁场处理设备可以对合金熔体进行净化及补缩。然而，却无法对合金凝固过程进行连续均匀处理，最终得到铸件内部组织十分不均匀，存在较多的偏析，整体结构力学性能很难得到较大的提高。

综上，目前的凝固设备在补缩、净化及均匀性方面无法一次性全面满足需求。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的凝固设备无法有效同时满足净化合金熔体，消除偏析缺陷，消除缩松、缩孔以及保证合金铸件整体均匀性等需求，以及静置重力浇铸设备产生的浇口、浇道处材料损失的问题，而提供一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固设备。

本发明的一种合金铸件超强行波磁场连续处理定向凝固设备，其组成包括超强行波磁场发生装置(1)、熔炼保温装置(2)、冷却结晶装置(3)、坩埚(5)、电机运动装置(6)和数个测温装置(4)，所述熔炼保温装置(2)、超强行波磁场发生装置(1)和冷却结晶装置(3)由上至下依次设置，所述熔炼保温装置(2)的内腔、超强行波磁场发生装置(1)的内腔和冷却结晶装置(3)的内腔为相通的型腔(7)，所述坩埚(5)位于型腔(7)中，且坩埚(5)与电机运动装置(6)连接，数个测温装置(4)均匀分布于型腔(7)的上、中、下三处位置。

进一步的，所述超强行波磁场发生装置(1)由六组线圈组成，六组线圈中两两串联，且以星形接法接入三相电源；所述线圈采用空心铜管材料，管内通入循环冷却水。

进一步的，所述熔炼保温装置(2)由石墨保温套筒构成，所述石墨保温套筒内添加电阻丝加热系统。

进一步的，所述冷却结晶装置(3)由快速气喷水雾装置构成，其组成由筒体(3-1)、数根主管道(3-2)、数个空压机(3-3)和数根支管(3-4)，数个主管道(3-2)沿同一圆周竖向均布设置在筒体(3-1)中，每根主管道(3-2)水平上下设置有数根支管(3-4)，每根主管道(3-2)的输入端安装一个空压机(3-3)。

进一步的，所述测温装置(4)采用热电偶。