一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置制造方法及图纸

技术编号:14111101 阅读:213 留言:0更新日期:2016-12-06 17:43
本实用新型专利技术是一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,通过采用多层结构设计、高功率环绕式加热以及全方位保温,实现熔模精密铸造型壳在炉内预热,预热温度达到100~1050℃。该装置主要由预热沙箱和控温系统两部分组成。该装置能够有效提高铸造型壳预热温度,并降低操作难度,提高生产效率,适用性好,操作性强,适用于TiAl合金、Ti3Al及Ti2AlNb合金等流动性差的材料薄壁复杂构件铸造成型。

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,属于铸造

技术介绍
熔模精密铸造技术具有高精度、整体、近净成型等特点,可成型大型、复杂、薄壁构件,用于成型Ni基高温合金、Ti合金、TiAl金属间化合物等难加工材料,能够降低制造成本、缩短周期,提高构件整体结果刚性,具有独特的优势。采用熔模精密铸造工艺制备TiAl合金构件可得到无余量或近无余量的薄壁复杂精密构件,并大幅度减少金属损耗,提高材料的利用率,减少大量机加工,大幅度降低生产成本,对于机匣、扩压器等大型复杂结构TiAl合金构件,采用精密铸造工艺制备具有其他方法无可比拟的优势。由于TiAl合金的固液两相区宽,熔体流动性差,导致铸造过程容易产生欠铸、冷隔等缺陷;且合金室温塑性低,对于薄壁复杂铸件,合金熔体成形后,在凝固冷却过程收缩受阻产生应力,容易开裂,因此TiAl合金熔模精密铸造是一项难度极高的技术。通过提高型壳预热温度至800℃以上,一方面能够改善合金流动性,保证完整充型,另一方面能降低冷却速率,防止热应力开裂,并提高合金力学性能。
技术实现思路
本技术正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,其目的是为了提高铸造型壳预热的温度,改善TiAl合金、Ti3Al合金及Ti2AlNb合金等流动性差的材料的成型性能。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的:该种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,该装置安装在真空铸造炉中,包括预热砂箱和控温装置,其特征在于:预热砂箱由加热层(1)、外框(2)、底盘(3)、保温层(4)、顶盖(5)、衬套(6)、内胆(7)七个部分组成,外框(2)为圆桶形、方形或长方形,外框(2)与底盘(3)通过螺栓连接固定用于固定和支撑整个预热装置,在外框(2)的内部形成预热装置的加热空间内设置用于隔热并提高高温强度的保温层(4),保温层(4)由保温棉和耐火砖两种材料组成,保温层(4)的厚度大于150mm,其中保温棉铺贴在外框(2)的内表面和加热空间内的底盘(3)的底部,用于隔热并提高装置高温强度,耐火砖铺贴在外框(2)的内表面的保温棉上,在耐火砖上设置以NiCr合金制备的履带式加热层(1),在加热层(1)的外围套装一个衬套(6)位于外框(2)的中心部,再将一个圆锥形状的内胆(7)放置在衬套(6)内,内胆(7)的上部设置有圆形顶盖(5),用于封闭砂箱,起到隔离和保温作用,内胆(7)为放置铸造型壳的容器,可从砂箱整体上简单拆卸下来用于装卸铸造型壳,圆锥形状的内胆(7)下端面小、上端面大,方便装卸,衬套(6)位于加热层(1)与内胆(7)之间,起到保护加热层的作用,同时与内胆紧配合,利于热传导;控温装置由控温表、热电偶、电缆线三部分组成,通过热电偶测量放置在内胆(7)内的型壳温度,测量结果反馈到控温表,控制加热层(1)加热电流输出,控制预热温度最高达到500~1050℃。加热层(1)的额定功率为50kW,加热层(1)的加热丝由空心陶瓷片保护。本技术装置能够有效提高铸造型壳预热温度,并降低操作难度,提高生产效率,适用性好,操作性强。附图说明图1为预热砂箱整体结构图;图2为预热砂箱组成部分示意图;图3为预热装置控温系统线路图;具体实施方式以下结合附图和具体实施方案对本专利技术作进一步说明:参见附图1~3所示,该种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,该装置安装在真空铸造炉中,包括预热砂箱和控温装置,其特征在于:预热砂箱由加热层1、外框2、底盘3、保温层4、顶盖5、衬套6、内胆7七个部分组成,外框2为圆桶形、方形或长方形,外框2与底盘3通过螺栓连接固定用于固定和支撑整个预热装置,在外框2的内部形成预热装置的加热空间内设置用于隔热并提高高温强度的保温层4,保温层4由保温棉和耐火砖两种材料组成,保温层4厚度大于150mm,其中保温棉铺贴在外框2的内表面和加热空间内的底盘3的底部,用于隔热并提高装置高温强度,耐火砖铺贴在外框2的内表面的保温棉上,在耐火砖上设置以NiCr合金制备的履带式加热层1,加热层1的额定功率为50kW,加热层1的加热丝由空心陶瓷片保护,在加热层1的外围套装一个衬套6位于外框2的中心部,再将一个圆锥形状的内胆7放置在衬套6内,内胆7的上部设置有圆形顶盖5;控温装置由控温表、热电偶、电缆线三部分组成,通过热电偶测量放置在内胆7内的型壳温度,测量结果反馈到控温表,控制加热层1加热电流输出,控制预热温度。该装置与现有技术相比能够有效提高铸造型壳预热温度,并降低操作难度,提高生产效率,适用性好,操作性强,适用于TiAl合金、Ti3Al及Ti2AlNb合金等流动性差的材料薄壁复杂构件铸造成型。本文档来自技高网...
一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置

【技术保护点】
一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,该装置安装在真空铸造炉中,包括预热砂箱和控温装置,其特征在于:预热砂箱由加热层(1)、外框(2)、底盘(3)、保温层(4)、顶盖(5)、衬套(6)、内胆(7)七个部分组成,外框(2)为圆桶形、方形或长方形,外框(2)与底盘(3)通过螺栓连接固定用于固定和支撑整个预热装置,在外框(2)的内部形成预热装置的加热空间内设置用于隔热并提高高温强度的保温层(4),保温层(4)由保温棉和耐火砖两种材料组成,其中保温棉铺贴在外框(2)的内表面和加热空间内的底盘(3)的底部,用于隔热并提高装置高温强度,耐火砖铺贴在外框(2)的内表面的保温棉上,在耐火砖上设置以NiCr合金制备的履带式加热层(1),在加热层(1)的外围套装一个衬套(6)位于外框(2)的中心部,再将一个圆锥形状的内胆(7)放置在衬套(6)内,内胆(7)的上部设置有圆形顶盖(5);控温装置由控温表、热电偶、电缆线三部分组成,通过热电偶测量放置在内胆(7)内的型壳温度,测量结果反馈到控温表,控制加热层(1)加热电流输出,控制预热温度。

【技术特征摘要】
1.一种熔模精密铸造型壳炉内预热装置,该装置安装在真空铸造炉中,包括预热砂箱和控温装置,其特征在于:预热砂箱由加热层(1)、外框(2)、底盘(3)、保温层(4)、顶盖(5)、衬套(6)、内胆(7)七个部分组成,外框(2)为圆桶形、方形或长方形,外框(2)与底盘(3)通过螺栓连接固定用于固定和支撑整个预热装置,在外框(2)的内部形成预热装置的加热空间内设置用于隔热并提高高温强度的保温层(4),保温层(4)由保温棉和耐火砖两种材料组成,其中保温棉铺贴在外框(2)的内表面和加热空间内的底盘(3)的底部,用于隔热并提高装置高温强度,耐火砖铺贴在外框(2)的内表面的保温棉上,在耐火砖上...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱郎平李建崇黄东南海罗倩
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
类型:新型
国别省市:北京;11

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