[发明专利]一种超音频感应加热轻合金真空熔炼浇注炉

说明书

本发明涉及的是一种超音频感应加热轻合金真空熔炼浇注炉，它包括惰性气体闸阀、炉盖、惰性气体管、测温热电偶、外加料盖、内加料盖、炉壳、输液管密封、坩埚盖、坩埚、超音频感应加热线圈、坩埚壁保温层、坩埚底保温层、超音频感应线圈进线绝缘密封法兰、超音频感应线圈进线、超音频感应线圈出线绝缘密封法兰、超音频感应线圈出线、抽真空管道、真空阀、轻合金熔体、输液管和透明玻璃板。该炉可用于军工及航空航天等领域高品质轻合金零配件制备过程中的轻合金熔体熔炼及定量浇注。该真空炉系统集成化程度高，功能齐备，节能效果好，熔体品质易于保证，熔炼效率高。

技术领域：

本发明涉及一种超音频感应加热轻合金真空熔炼浇注炉，用于高品质轻合金（镁合金及铝合金等）熔体(特别是超高强韧轻合金)的制备，为航空、航天及军工等领域轻合金零配件生产的重力铸造、高压铸造和半连续铸造等领域提供高品质轻合金熔体，属于高品质轻合金熔炼及定量浇注领域。

背景技术

技术背景：

传统轻合金熔炼过程，是将轻合金锭直接在大气中进行熔炼，镁合金在大气中熔炼，一般在保护气体（SF6+N2的混合气体）或溶剂的保护作用下熔炼，而铝合金一般直接暴露在大气中进行熔炼。直接在大气中熔炼，影响大气环境的因素十分复杂，像不同的时间有不同湿度和温度等，很难找到其变化规律，而轻合金熔炼的熔体质量受这些因素影响极大，对于一些要求不高的轻合金零配件的生产，上述因素的影响会导致产品质量出现大幅波动，导致废品率升高，更不用说航空、航天及军工等领域的关键轻合金零配件，产生的后果更加致命。

为克服受各种环境的影响，有些企业开始尝试用真空熔炼技术来阻绝外界环境对熔炼质量的影响，进行高品质轻合金的熔炼，该尝试已证明能小批量的生产出高品质的高强韧轻合金零配件，但一般采用现有的市售真空感应炉，只能单炉进行小批量熔炼，并且浇注过程十分不便，效率较低，无法大规模运用。

发明内容：

本发明的目的是针对目前传统的暴露在大气中的轻合金熔炼技术难于提供高品质的轻合金熔体，而传统真空熔炼技术虽然能提供高品质的轻合金熔体，但效率较低，难以大规模运用的现状，开发一种高效的、节能的高品质轻合金熔体熔炼设备，既充分利用真空熔炼的优势，又克服传统真空炉的低效，为高强韧轻合金零配件的大规模运用提供设备保障。

为了达成上述目的，本发明的设计思路是：开发一种集高品质熔炼及定量浇注为一体的真空炉，这种真空炉采用目前高度节能的新型超音频感应加热技术进行加热，来提高轻合金熔炼的效率，并降低熔炼的能耗指标；在真空炉的炉盖及坩埚盖上开设单独的可密封的加料炉盖，便于快速的往坩埚内加料；在真空炉上添加输液管及在输液管外端设置密封法兰，另在真空炉上添加惰性气体管及惰性气体闸阀，二者共同组成一个惰性气体气压浇注系统，用于将熔炼好的轻合金熔体快速输送到真空炉外面的铸造模具等，而不破坏真空炉内的熔炼环境。

根据上述设计思想，所发明超音频感应加热轻合金真空熔炼浇注炉工作原理如下（见图1）：

1、 所发明超音频感应加热轻合金真空熔炼浇注炉包括惰性气体闸阀（1）、炉盖（2）、惰性气体管（3）、测温热电偶（4）、外加料盖（5）、内加料盖（6）、炉壳（7）、输液管密封（8）、坩埚盖（9）、坩埚（10）、超音频感应加热线圈（11）、坩埚壁保温层（12）、坩埚底保温层（13）、超音频感应线圈进线绝缘密封法兰（14）、超音频感应线圈进线（15）、超音频感应线圈出线绝缘密封法兰（16）、超音频感应线圈出线（17）、抽真空管道（18）、真空阀（19）、轻合金熔体（20）、输液管（21）和透明玻璃板（22）。