一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及合金的电弧熔融的技术领域，特别是涉及一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺，该真空电弧熔融装置，包括熔融室、与熔融室连接的冷却室、设置于熔融室的电弧枪组、以及用于容置材料的并能够在熔融室和冷却室之间传输的铜模具；熔融室和冷却室之间设置有用于分隔或连通熔融室和冷却室的第一自动门；电弧枪组包括至少两个并按照一定间隔排列的电弧枪，电弧枪能够单独上下移动或者同时上下移动；铜模具的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道；铜模具在熔融室中能够左右移动。该真空电弧熔融装置具有原材料的熔融量大，制备合金时各组成元素在结晶时分布均匀的优点。该熔融工艺能使原材料的熔融量大，避免偏析现象的发生。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及合金的电弧熔融的
，特别是涉及一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺，该真空电弧熔融装置，包括熔融室、与熔融室连接的冷却室、设置于熔融室的电弧枪组、以及用于容置材料的并能够在熔融室和冷却室之间传输的铜模具；熔融室和冷却室之间设置有用于分隔或连通熔融室和冷却室的第一自动门；电弧枪组包括至少两个并按照一定间隔排列的电弧枪，电弧枪能够单独上下移动或者同时上下移动；铜模具的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道；铜模具在熔融室中能够左右移动。该真空电弧熔融装置具有原材料的熔融量大，制备合金时各组成元素在结晶时分布均匀的优点。该熔融工艺能使原材料的熔融量大，避免偏析现象的发生。【专利说明】一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺
本专利技术涉及合金的电弧熔融的
，特别是涉及一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺。
技术介绍
现有技术制备高纯合金，通常使用电弧熔炉进行熔融用于制备合金的金属原材料。现有技术中的电弧熔炉只安装有一个电弧枪，而电弧枪在熔融材料的时候，只能够熔融到电弧发热半径范围内所辐射到的原材料，因此，存在材料熔融量的限制，并使得材料熔融量比较小，而且，为了得到均匀的合金组成，现有技术的电弧熔炉在熔融材料表层后还需要多次将材料反复翻过来进行熔融。但是，现有技术中的这种电弧熔炉在熔融合金材料时仍然容易产生偏析现象，即，所制备的合金中各组成元素在结晶时分布不均匀。 另外，现有技术的电弧熔炉中，其用于容置金属原材料的铜模具通常为固定式的模具，虽然出现了旋转式的铜模具，但是，在熔融材料的时候，这种固定式或者旋转式的铜模具进一步限制了材料的熔融量，使得材料的熔融量小。
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一种能避免偏析现象，且材料的熔融量大的真空电弧熔融装置。 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能避免偏析现象，且材料的熔融量大的制备合金的熔融工艺。 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。 提供一种真空电弧熔融装置，包括熔融室、与所述熔融室连接的冷却室、设置于所述熔融室的电弧枪组、以及用于容置材料的并能够在所述熔融室和所述冷却室之间传输的铜模具； 所述熔融室和所述冷却室之间设置有用于分隔或连通所述熔融室和所述冷却室的第一自动门；所述电弧枪组包括至少两个并按照一定间隔排列的电弧枪，所述电弧枪能够单独上下移动或者同时上下移动；所述铜模具的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道；所述铜模具在所述熔融室中能够左右移动。 所述冷却室设置有用于打开或关闭所述冷却室的第二自动门。 所述至少两个电弧枪按照1mnTlOOmm的间隔排列。 所述铜模具设置有手动按钮和自动按钮，所述手动按钮和所述自动按钮均能使所述铜模具在所述熔融室中左右移动。 所述至少两个电弧枪中，每个所述电弧枪均设置有能够单独启动或单独关闭每个所述电弧枪的开关；所述电弧枪组设置有能够同时启动或关闭每个所述电弧枪的总开关。 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。 提供一种制备合金的熔融工艺，所述熔融工艺为利用上述所述的一种真空电弧熔融装置进行制备高温、高纯合金，它包括以下步骤:步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛:用抽气泵将所述熔融室抽气至一定的真空度，然后往所述熔融室灌入一定体积的惰性气氛；步骤二，放入原材料:打开所述冷却室的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于所述冷却室的铜模具中，然后再关闭所述冷却室的第二自动门；步骤三，冷却室抽气:用抽气泵将所述冷却室抽气至一定的真空度；步骤四，铜模具移入熔融室:打开所述熔融室和所述冷却室之间设置的第一自动门，使原本置于所述冷却室的铜模具穿过所述第一自动门后，进入所述熔融室，然后关闭所述第一自动门；步骤五，熔融原材料:启动所述电弧枪组，对置于所述铜模具中的原材料进行熔融。 上述技术方案中，所述步骤五熔融原材料具体包括以下步骤:步骤A，第一次熔融:根据每种原材料的高度，调整所述电弧枪与原材料之间的距离为2mnT5mm，启动所述电弧枪，待原材料上产生电弧后马上将所述电弧枪与原材料之间的距离调整为5mnTl0mm ;同时通过所述铜模具的手动按钮使所述铜模具左右移动，以使得利用所述电弧枪使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；步骤B，第二熔融:第一次熔融完成后，将所述电弧枪组中的每个电弧枪与所述板状熔汤之间的距离均调整为5mnTl0mm ;通过所述电弧枪组的总开关同时启动每个电弧枪，同时通过所述铜模具的自动按钮使所述铜模具以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；步骤C，第三次熔融:重复所述第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；其中，将所述第一次熔融、所述第二次熔融和所述第三次熔融合称为第一个循环熔融；步骤D，冷却:所述第一个循环完成后，打开所述第一自动门，将所述铜模具移动到所述冷却室中，然后关闭所述第一自动门；往所述冷却室中通入惰性气氛，同时往所述铜模具的底部开设的冷却管道中通入冷却液体，以使所述铜模具中的熔汤进行一定时间的冷却后变为固体状材料；步骤E，翻动材料并移入熔融室:将所述铜模具中的固体状材料翻过来后，将所述铜模具重新移入所述熔融室，以准备进行第二个循环熔融；步骤F，第二个循环熔融:按照所述第一次熔融、所述第二次熔融和所述第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；所述第二个循环熔融完成后，所述铜模具中的熔汤便能够用于制备合金。 上述技术方案中，所述步骤一中，用抽气泵将所述熔融室抽气至10_5torr?10_lcltorr的真空度，然后往所述熔融室灌入占所述熔融室体积的30°/Γ40%的惰性气氛。 上述技术方案中，所述步骤三中，用抽气泵将所述冷却室抽气至lCT2torr?lCT6torr 的真空度。 上述技术方案中，所述步骤D中，往所述铜模具的底部开设的冷却管道中通入的冷却液体为温度11°C?15°C的冷却水；所述铜模具中的熔汤进行5分钟?10分钟的冷却后变为固体状材料。 本专利技术的有益效果:(I)本专利技术提供的一种真空电弧熔融装置，由于熔融室设置有至少两个电弧枪，而且电弧枪的数量可以根据所要熔融的原材料的量而设置，因此，能够使得原材料的熔融量比较大。 (2)本专利技术提供的一种真空电弧熔融装置，在利用至少两个电弧枪对原材料进行熔融的过程中，由于铜模具在熔融室中能够左右移动以配合原材料的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生。 (3)本专利技术提供的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用至少两个电弧枪对原材料进行熔融，并使铜模具配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。 (4)本专利技术提供的一种制备合金的熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。 (5)本专利技术提供的一种制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空电弧熔融装置，其特征在于：包括熔融室、与所述熔融室连接的冷却室、设置于所述熔融室的电弧枪组、以及用于容置材料的并能够在所述熔融室和所述冷却室之间传输的铜模具；所述熔融室和所述冷却室之间设置有用于分隔或连通所述熔融室和所述冷却室的第一自动门；所述电弧枪组包括至少两个并按照一定间隔排列的电弧枪，所述电弧枪能够单独上下移动或者同时上下移动；所述铜模具的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道；所述铜模具在所述熔融室中能够左右移动。

【技术特征摘要】

【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