[发明专利]一种反重力真空吸铸制备钴基合金焊丝的设备及方法

摘要

本发明提供了一种反重力真空吸铸成型设备，包括真空感应熔炼炉和反重力真空吸铸组件，所述真空感应熔炼炉的侧壁开设有通气口，所述真空感应熔炼炉内设置有坩埚、位于坩埚上方的料斗和位于坩埚下方的铸模，所述坩埚外缠绕有感应线圈，所述反重力真空吸铸组件包括真空罐、真空泵和石英管束，所述真空泵与真空罐连接，所述真空罐与石英管束连接，所述真空罐上设置有真空表。本发明还提供了一种利用该设备制备钴基合金焊丝的方法，包括以下步骤：一、初熔；二、重熔；三、反重力真空吸铸；四、后处理，得到钴基合金焊丝。采用本发明制备的钴基合金焊丝的性能满足相关技术要求，成材率高。

主权项

1.一种反重力真空吸铸制备钴基合金焊丝的方法，该方法采用的设备包括真空感应熔炼炉(1)和反重力真空吸铸组件，所述真空感应熔炼炉(1)的侧壁开设有通气口(10)，所述真空感应熔炼炉(1)内设置有坩埚(6)、位于坩埚(6)上方的料斗(11)和位于坩埚(6)下方的铸模(7)，所述坩埚(6)外缠绕有感应线圈(5)，所述反重力真空吸铸组件包括真空罐(2)、真空泵(3)和石英管束(9)，所述真空泵(3)通过第一真空管路(12‑1)与真空罐(2)连接，所述真空罐(2)通过第二真空管路(12‑2)和转换接头与石英管束(9)连接，所述真空罐(2)上设置有真空表(4)，其特征在于，所述钴基合金焊丝的合金元素包括Co、Cr、W、Ni、B和Mn，所述钴基合金焊丝的制备方法包括以下步骤：步骤一、初熔：将合金元素Ni、B和Mn加入到料斗(11)中，将除Ni、B和Mn以外的其余合金元素加入到坩埚(6)中，然后对真空感应熔炼炉(1)进行抽真空处理，待炉内压力降至1×10‑2Pa～9×10‑2Pa后，利用感应线圈(5)加热熔融坩埚(6)中的物料，精炼10min～15min后停止加热，待坩埚(6)中的熔融物料凝固后，将料斗(11)中的物料加入到坩埚(6)中，接着向真空感应熔炼炉(1)内通入氩气，直至炉内压力为0.06MPa～0.08MPa为止，之后继续利用感应线圈(5)加热熔融坩埚(6)中的物料，精炼10min～15min后停止加热，待坩埚(6)中的熔融物料凝固后，再次利用感应线圈(5)加热熔融坩埚(6)中的物料，精炼5min～10min后停止加热，最后将坩埚(6)中的熔融物料浇注于铸模(7)中，冷却后脱模，得到铸锭；步骤二、重熔：将步骤一中所述铸锭切块后加入到坩埚(6)中，然后对真空感应熔炼炉(1)进行抽真空处理，待炉内压力降至1Pa～10Pa后，利用感应线圈(5)加热坩埚(6)中的物料，待坩埚(6)中的物料开始熔融后停止加热，向真空感应熔炼炉(1)内通入氩气，直至炉内压力为0.06MPa～0.08MPa为止，之后继续利用感应线圈(5)加热坩埚(6)中的物料直至其完全熔融，得到合金熔液；步骤三、反重力真空吸铸：将石英管束(9)放入真空感应熔炼炉(1)中，然后开启真空泵(3)进行抽真空处理，在真空表(4)读数为0.05MPa～0.07MPa的条件下，将石英管束(9)插入至步骤二中所述合金熔液中进行反重力真空吸铸，待合金熔液充满石英管束(9)后停止抽真空，对充满合金熔液的石英管束(9)进行水淬处理，然后脱除石英管束(9)，得到铸条；步骤四、后处理：对步骤三中所述铸条依次进行旋锻、真空退火和拉拔处理，最终得到钴基合金焊丝；所述钴基合金焊丝的截面形状为圆形，所述钴基合金焊丝的截面直径为1.0mm～1.5mm。