高周波真空感应熔融装置及用其熔融非晶合金的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生产非晶合金的熔炼技术领域，特别是涉及高周波真空感应熔融装置及用其熔融非晶合金的方法，高周波真空感应熔融装置，包括熔融室、材料供给室、追加装料室、模具室和冷却室五个独立腔室，以及往返于熔融室和模具室的模具装置；材料供给室、追加装料室和模具室分别与熔融室连接、且均采用阀门隔离；模具室与冷却室之间连接有出气管和入气管；冷却室设置有热交换机；熔融室设置有坩埚熔炉装置、高温计和热电偶；熔融室、材料供给室、追加装料室和模具室均分别连接有真空装置。该熔融装置能够节约能源，且使模具的冷却速度快。本发明专利技术的熔融非晶合金的方法，能使得原材料熔融混合均匀，避免出现偏析现象，且熔融速度快，从而提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
高周波真空感应熔融装置及用其熔融非晶合金的方法
本专利技术涉及生产非晶合金的熔炼
，特别是涉及高周波真空感应熔融装置及用其熔融非晶合金的方法。
技术介绍
非晶合金因具有强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、软磁性和超导性等方面的优良特性，其在电子、机械、化工等领域都得到了广泛应用。目前，非晶合金的熔炼大多是通过高周波真空感应熔融装置进行量产的。现有技术中的高周波真空感应熔融装置的结构包括熔融室、材料供给室和模具冷却室，现有技术的高周波真空感应熔融装置存在如下的缺陷：（1）模具冷却室用于浇注了熔汤后的模具的冷却，该模具冷却室里面安装有热交换机，由于该模具冷却室既要容纳模具又要安装热交换机，使得该模具冷却室的占用空间比较大，因而在模具冷却的过程中，需要耗费更多的能源，从而造成能源耗费大；另外，由于热交换机直接安装在模具冷却室中，不利于热量的交换，从而使得模具冷却室的冷却速度比较慢；（2）当原材料由材料供给室输入到熔融室后，在原材料熔融完成后，出汤前需要利用样品取出装置取出熔汤样品以检测分析熔汤的材料成分含量是否准确，如果熔汤的材料成分含量准确便可以直接出汤；如果熔汤的材料成分不准确（这可能是由于原材料称重异常、作业过程异常或其它异常等原因造成），这种情况下，现有技术是利用材料供给室往熔融室中投入少量原材料加以熔融以使得熔汤的材料成分准确，然而，由于所补充的原材料为少量，现有技术难以利用材料供给室往熔融室投入少量原材料，从而不便于调配熔汤的材料成分含量；（3）利用现有技术的高周波真空感应熔融装置进行熔融原材料时，由于温度控制不够理想，往往容易导致原材料熔融混合不均匀，即出现偏析现象，另外，还会使得熔融速度比较慢，导致生产周期长，从而使生产效率比较低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供冷却速度快，节约能源，且便于在熔融过程中补充原材料的高周波真空感应熔融装置。本专利技术的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种原材料熔融混合均匀，熔融速度快的熔融非晶合金的方法。为达到上述目的之一，本专利技术通过以下技术方案来实现。提供高周波真空感应熔融装置，包括熔融室、材料供给室、追加装料室、模具室和冷却室五个独立腔室，以及往返于所述熔融室和所述模具室的模具装置；所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室分别与所述熔融室连接、且均采用阀门隔离；所述模具室与所述冷却室之间连接有出气管和入气管；所述冷却室设置有热交换机；所述熔融室设置有用于熔融非晶合金原材料的坩埚熔炉装置；所述熔融室内还设置有用于检测熔汤温度的高温计和热电偶；所述熔融室、所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室均分别连接有真空装置；所述熔融室和所述模具室均分别设置有惰性气氛充入装置。所述坩埚熔炉装置设置有用于搅拌非晶合金熔汤的搅拌机构。所述坩埚熔炉装置包括炉体和用于将所述炉体内腔的熔汤倒入所述模具装置的倒汤机构；所述炉体的炉壁开设有用于通入冷却液的冷却管道；所述炉体的外壁绕设有用于加热非晶合金原材料的感应线圈。所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室分别与所述熔融室之间设置有用于平衡压力的旁通管道；所述旁通管道设置有旁通阀。所述真空装置包括依次连接的回转泵、增压泵和扩散泵。所述热电偶包括K型热电偶和R型热电偶。所述模具装置连接有用于驱动所述模具装置往返于所述熔融室和所述模具室的第一驱动机构。所述材料供给室设置有用于将原材料输入到所述坩埚熔炉装置的第二驱动机构；所述追加装料室设置有用于将原材料输入到所述坩埚熔炉装置的第三驱动机构。为达到上述目的之二，本专利技术通过以下技术方案来实现。提供一种熔融非晶合金的方法，所述熔融非晶合金的方法为利用上述所述的高周波真空感应熔融装置进行熔融非晶合金的方法，它包括以下步骤：步骤一，所述熔融室抽真空并灌入惰性气氛：将所述熔融室抽气至10-4torr~10-8torr的真空度，然后往所述熔融室灌入占所述熔融室总体积的20%~30%的惰性气氛；步骤二，平衡所述熔融室和所述材料供给室的压力后，由所述材料供给室往所述熔融室的坩埚熔炉装置输入原材料；步骤三，原材料的熔融，具体包括如下步骤：A、装料期熔融：将原材料从所述材料供给室输入到所述坩埚熔炉装置的过程中，利用所述坩埚熔炉装置对原材料进行加热熔融，使原材料的温度由常温达到800℃~900℃，并使原材料完全熔融，得到熔汤；B、搅拌期熔融：利用所述坩埚熔炉装置的搅拌机构对熔汤进行搅拌熔融，直至熔汤的温度达到1200℃~1300℃后，停止搅拌；C、稳定期熔融：冷却熔汤，在冷却的过程中继续进行稳定熔融，直至熔汤的温度达到950℃~1000℃；步骤四，检测分析熔汤的材料成分含量：利用样品取出装置取出熔汤样品以检测分析熔汤的材料成分含量，如果熔汤的材料成分含量准确便可以直接出汤；如果熔汤的材料成分不准确，便通过追加装料室往熔融室的坩埚熔炉装置补充投入原材料加以熔融以使得熔汤的材料成分准确后再出汤；步骤五，出汤：先平衡所述熔融室和所述模具室的压力后，将所述模具装置由所述模具室移动到所述熔融室中坩埚熔炉装置的下方后，将所述坩埚熔炉装置的熔汤倒入至模具中；出汤完成后，所述模具装置自动退回到模具室中，并关闭所述熔融室和所述模具室之间的阀门；步骤六，模具冷却：先往所述模具室中通入惰性气氛，然后启动所述冷却室的热交换机，并打开所述模具室与所述冷却室之间连接的出气管和入气管；所述模具室中的热气体通过所述出气管输入到所述冷却室进行冷却，冷却后的气体再通过所述入气管输回到所述模具室中，从而实现模具的冷却；步骤七，模具冷却完成后，取出模具室中的模具。上述技术方案中，所述步骤五中，模具冷却的时间为30分钟~45分钟，模具冷却到的温度为130℃~150℃。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术提供的高周波真空感应熔融装置，由于模具室和冷却室是两个独立的腔室，其中，冷却室中仅设置有热交换机，使得模具装置和热交换机分别处于不同的腔室，从而使得模具室的占用空间小，因而在模具冷却的过程中，能够节约更多的能源，从而避免能源的浪费；另外，由于热交换机是安装在模具室外的冷却室中，利于热量的交换，从而使得模具室中的模具的冷却速度快。（2）本专利技术提供的高周波真空感应熔融装置，由于本专利技术的高周波真空感应熔融装置设置有追加装料室，当原材料熔融完成后，出汤前利用样品取出装置取出熔汤样品以检测分析熔汤的材料成分含量，如果由于原材料称重异常、作业过程异常或其它异常等原因造成了熔汤的材料成分不准确时，本专利技术的高周波真空感应熔融装置便能够通过追加装料室往熔融室的坩埚熔炉装置补充投入少量原材料加以熔融以使得熔汤的材料成分准确，从而便于调配熔汤的材料成分含量。（3）本专利技术提供的一种熔融非晶合金的方法，在利用本专利技术的高周波真空感应熔融装置进行熔融非晶合金原材料时，由于具体的熔融步骤包括装料期熔融、搅拌期熔融和稳定期熔融，并且在装料期熔融、搅拌期熔融和稳定期熔融的过程中配合温度控制，从而使得原材料熔融混合均匀，避免出现偏析现象，另外，还会使得熔融速度快，缩短了生产周期，从而提高了生产效率。（4）本专利技术提供的高周波真空感应熔融装置，具有结构简单，能够适用于大规模生产的特点。（5）本专利技术提供的一种熔融非晶合金的方法，具有方法简单，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
高周波真空感应熔融装置，其特征在于：包括熔融室、材料供给室、追加装料室、模具室和冷却室五个独立腔室，以及往返于所述熔融室和所述模具室的模具装置；所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室分别与所述熔融室连接、且均采用阀门隔离；所述模具室与所述冷却室之间连接有出气管和入气管；所述冷却室设置有热交换机；所述熔融室设置有用于熔融非晶合金原材料的坩埚熔炉装置；所述熔融室内还设置有用于检测熔汤温度的高温计和热电偶；所述熔融室、所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室均分别连接有真空装置；所述熔融室和所述模具室均分别设置有惰性气氛充入装置。

【技术特征摘要】
1.高周波真空感应熔融装置，其特征在于：包括熔融室、材料供给室、追加装料室、模具室和冷却室五个独立腔室，以及往返于所述熔融室和所述模具室的模具装置；所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室分别与所述熔融室连接、且均采用阀门隔离；所述模具室与所述冷却室之间连接有出气管和入气管；所述冷却室设置有热交换机；所述熔融室设置有用于熔融非晶合金原材料的坩埚熔炉装置；所述熔融室内还设置有用于检测熔汤温度的高温计和热电偶；所述熔融室、所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室均分别连接有真空装置；所述熔融室和所述模具室均分别设置有惰性气氛充入装置。2.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述坩埚熔炉装置设置有用于搅拌非晶合金熔汤的搅拌机构。3.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述坩埚熔炉装置包括炉体和用于将所述炉体内腔的熔汤倒入所述模具装置的倒汤机构；所述炉体的炉壁开设有用于通入冷却液的冷却管道；所述炉体的外壁绕设有用于加热非晶合金原材料的感应线圈。4.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述材料供给室、所述追加装料室和所述模具室分别与所述熔融室之间设置有用于平衡压力的旁通管道；所述旁通管道设置有旁通阀。5.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述真空装置包括依次连接的回转泵、增压泵和扩散泵。6.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述热电偶包括K型热电偶和R型热电偶。7.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述模具装置连接有用于驱动所述模具装置往返于所述熔融室和所述模具室的第一驱动机构。8.根据权利要求1所述的高周波真空感应熔融装置，其特征在于：所述材料供给室设置有用于将原材料输入到所述坩埚熔炉装置的第二驱动机构；所述追加装料室设置有用于将原材料输入到所述坩埚熔炉装置的第三驱动机构。9.一种熔融非晶合金的方法，其特征在于：所述熔融非晶合金的方法为利用权利要求1至8中任意一项所述的高周...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奉珪，
申请(专利权)人：东莞台一盈拓科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44