[发明专利]搅动式真空细晶铸造炉及其使用方法

说明书

本发明属航空工业细晶铸件生产设备领域，尤其涉及一种搅动式真空细晶铸造炉及其使用方法，包括上炉室（1）、下炉室（2）、上炉室真空系统（8）及下炉室真空系统（9）；在上炉室（1）内设有模壳加热器（3）及模壳测温装置（10）；在下炉室（2）内设有熔炼线圈（5）、模壳搅动机构（6）及模壳升降机构（7）；模壳搅动机构（6）固定设于下炉室（2）底部中心区域；模壳搅动机构（6）包括模壳搅动驱动单元（11）及环形搅动托盘（601）；模壳升降机构（7）的顶部固定设有模壳升降盘（701）；模壳升降盘（701）上设有模壳（14）；本发明生产效率高，设备动态稳定性好，整体可靠性强，易于维护。

技术领域

本发明属航空工业细晶铸件生产设备领域，尤其涉及一种搅动式真空细晶铸造炉及其使用方法。主要应用于航空航天及相关行业所需的高温合金细晶铸件生产。

背景技术

细晶铸造的主要目的是为了提高铸件的低周疲劳性能。采用高的型壳温度和浇注温度，通过铸型的搅动机械破碎铸件晶粒来获得等轴细晶铸件，铸件纯净度高。该项技术主要用于航空航天发动机等关键部位。该设备一般采用立式结构，炉体放在工作平台上。铸型升降机构放在地坑中，真空系统放在工作地面上。为加强刚度，外壳加蜂蜗及T型筋。内壁及炉口法兰经过精细抛光，便于清除熔炼挥发物。顶部装线圈，径向水冷定向结晶器和铸型搅动细晶铸造装置。铸型室位于熔炼室的上方，水套式冷却，水套式冷却，内壁及炉口法兰为不锈钢板，外壁为普通碳钢板，内壁及炉口法兰经过精细抛光，便于清除熔炼挥发物。铸型室与熔炼室之间用翻板阀隔开，铸型室可单独抽真空，铸型室设石墨电极加热器。熔炼线圈通过断体侧壁的进电转轴及炉外的水冷电缆与熔炼中频电源相连。

现有真空细晶铸造炉尚存在生产效率低，设备动态稳定性差，整体可靠性不高等问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种生产效率高，设备动态稳定性好，整体可靠性强，易于维护的搅动式真空细晶铸造炉。

本发明还提供一种上述搅动式真空细晶铸造炉的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

搅动式真空细晶铸造炉，包括上炉室、下炉室、上炉室真空系统及下炉室真空系统；所述上炉室固定置于下炉室之上；所述下炉室腔体经隔离阀与上炉室腔体相通；所述上炉室真空系统及下炉室真空系统的工作端口分别与上炉室及下炉室的工作端口相通；在所述上炉室内设有模壳加热器及模壳测温装置；在所述下炉室内设有熔炼线圈、模壳搅动机构及模壳升降机构；所述模壳搅动机构固定设于下炉室底部中心区域；所述模壳搅动机构包括模壳搅动驱动单元及环形搅动托盘；所述模壳搅动驱动单元的动力输出端带动环形搅动托盘旋转；所述模壳升降机构的顶部固定设有模壳升降盘；所述模壳升降盘上设有模壳；所述环形搅动托盘的最小内径大于模壳升降盘的直径。

作为一种优选方案，本发明所述模壳搅动驱动单元可采用正反切换传动机构。

进一步地，本发明所述隔离阀可采用水冷结构。

进一步地，本发明所述环形搅动托盘的环形孔呈锥形结构。

上述搅动式真空细晶铸造炉的使用方法，可按如下步骤实施：

a、将母合金置于下炉室中熔炼线圈的坩埚内，将模壳置于模壳搅动机构的环形搅动托盘上；

b、隔离阀处于关闭状态，关闭炉门，对上炉室及下炉室进行同步抽真空作业；

c、待上炉室与下炉室达到指定真空度后，将隔离阀打开；

d、模壳升降机构将模壳升到上炉室中模壳加热器内的指定位置；模壳加热器通电，对模壳进行加热；通过模壳测温装置对升温过程进行控制与数据采集；