真空电子束熔炼用冷坩埚制造技术

本实用新型专利技术公开了一种真空电子束熔炼用冷坩埚，包括顶部中心形成有物料池的坩埚，以及与所述的坩埚底部固定连接的底座；本实用新型专利技术的水冷坩埚，对不同部位采用不同方式的流道设计，针对性强，可有效保证水冷管坩埚的水冷效果和均匀性，同时，两种流道设计，均在坩埚体内无焊缝，避免了漏水的安全隐患，提高了设备的可靠性，降低了加工成本，通过打水孔和内嵌导水管的方式以及套管内外循环式共同形成循环水道，可以保证加工精度，可通过调整孔径和水孔位置以及水槽宽度灵活调整水道冷却面积，使得冷却面积增大，满足不同热负荷的要求。

【技术实现步骤摘要】
真空电子束熔炼用冷坩埚
本技术涉及一种坩埚，特别是涉及一种真空电子束熔炼用冷坩埚。
技术介绍
真空金属冶炼提纯技术，在蒸发系统中，使用水冷焊接铜坩埚作为蒸发热源的载体，铜具有非常好的导热性能，在水冷条件下，可以很好的降低自身温度，保证使用性能。现有的冷却水道一般采用下进上出的水路结构。中国专利CN204987858U公开了一种电子束熔炼炉用水冷坩埚，包括底座，底座上端面形成凸环，外水套、夹套下端均与凸环顶面连接，内水套下端插入凸环内，且与底座连接，外水套、夹套、内水套由外至内依次设置，夹套外壁与外水套内壁之间形成间隙，夹套和内水套之间间隙配合；外水套和内水套上端通过法兰连接；内水套外圆周壁形成螺旋槽；外水套下端安装有进水管和出水管，进水管贯穿外水套和夹套且与螺旋槽连通，出水管贯穿外水套且与间隙连通。虽然上述结构克服了局部蒸发的温度，但是整个水路的形成需要通过真空钎焊实现，加工成本高，受热负荷限制，存在漏水的安全隐患，影响蒸发系统的可靠性。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种真空电子束熔炼用冷坩埚。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种真空电子束熔炼用冷坩埚，包括顶部中心形成有物料池的坩埚，以及与所述的坩埚底部固定连接的底座；物料池底部水冷机构包括于坩埚于物料池底部向内凹陷地形成的水槽，所述的水槽由所述的底座将下开口封闭，其中，在所述的水槽内固定设置有导流立柱，所述的导流立柱上端或下端形成有过流孔以使所述的水槽与过流孔配合构成上下迂回式水道；物料池周侧水冷机构包括形成在所述的坩埚于物料池周侧的底部且下端口被所述的底座密封的n个水孔，n为不小于3的自然数；形成在所述的底座上的n个通孔；与所述的通孔一一对应地固定设置且可匹配插入所述的水孔中并与水孔保持间隔的导水管，以及形成在所述的底座底面的连通部，水孔两两为一组且由连接槽连通，所述的连通部用以连通两组水孔间对应的导水管，所述的水槽与所述的水孔或导水管由接引部导通；所述的水槽互不直接连通，所述的连通部互不直接连通，所述的水孔、连接槽、导水管、水槽、接引部及连通部构成整体单向通道。所述的n为奇数，所述的水槽为一段C型水槽，一个导水管与进水管连通，水槽一端与出水管连通，一个水孔与所述的水槽的另一端由接引部连通，所述的连通部为(n-1)/2个以连通对应组的导水管。所述的n为偶数，所述的水槽为一段C型水槽，所述的水槽的两端分别与一组水孔通过接引部连通，所述的两段接引部及水槽构成该组水孔的连接槽，所述的连通部为n/2-1个以连通对应组的导水管,剩余的两个导水管分别与进水管和出水管连通。槽为两段直线水槽，所述的n为偶数，所述的连通部为n/2-1个以将对应组的导水管连通，剩余的两个导水管分别通过接引部连接至所述的直线水槽的一端，直线水槽的另一端分别对应设置进水管和出水管。所述的水孔沿坩埚的轴向平行设置，水槽等宽等深设置且深度方向均与坩埚的轴向平行，所述的水孔和水槽的壁厚在5-10mm。所述的导水管内的水流截面积、导水管和水孔间的水流截面积相同、所述的连接槽的水流截面积均与过流孔的水流截面积对应。还包括测温机构，在坩埚的物料池底部和/或物料池周侧设置有轴向延伸的测量孔，在底座上对应设置穿孔，所述的测温机构匹配地穿过穿孔插入所述的测量孔。还包括与所述的底座密封固定连接基座，在所述的底座底面形成有连通槽，所述的基座将所述的连通槽下端口封闭以构成所述的连通部。所述的连接槽形成在坩埚的下表面或底座的上表面并由底座或坩埚将连接槽的槽口封闭以构成水流通道。所述的过流孔由导流立柱端部的通孔形成，或者，所述的过流孔由所述的导流立柱端面与水槽顶面或底座上表面间的间隙构成。所述的水槽两侧形成有弧形凹窝以定位所述的导流立柱，所述的导流立柱过渡配合或者过盈配合地设置在所述的水槽内。所述的连通部为连通管，所述的连通管与对应的导通的两根所述的导水管一体形成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的水冷坩埚，对不同部位采用不同方式的流道设计，针对性强，可有效保证水冷管坩埚的水冷效果和均匀性，同时，两种流道设计，均在坩埚体内无焊缝，避免了漏水的安全隐患，提高了设备的可靠性，降低了加工成本，通过打水孔和内嵌导水管的方式以及套管内外循环式共同形成循环水道，可以保证加工精度，可通过调整孔径和水孔位置以及水槽宽度灵活调整水道冷却面积，使得冷却面积增大，满足不同热负荷的要求。附图说明图1所示为本技术的真空电子束熔炼用冷坩埚的爆炸态结构示意图；图2所示为图1所示的另一视角结构示意图；图3所示为坩埚底部侧视图；图4所示为底座示意图；图5所示为底座装载于坩埚底部的结构示意图；图6所示为水冷坩埚的组状态结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图所示，本技术公开了一种真空电子束熔炼用冷坩埚，包括顶部中心形成有物料池11的坩埚1，以及与所述的坩埚底部固定连接的底座2；其中，所述的坩埚为热良导体，如铜材质，所述的座板2为不锈钢材质，充分结合不锈钢的良好加工性和铜的导热性。其中，为实现坩埚和座板的密封连接，两者相接触面优选为平面并在两者间设置密封板，如橡胶板密封。物料池底部水冷机构包括于坩埚于物料池底部向内凹陷地形成的水槽12，所述的水槽由所述的底座将下开口封闭，其中，在所述的水槽内固定设置有导流立柱13，所述的导流立柱上端或下端形成有过流孔以使所述的水槽与过流孔配合构成上下迂回式水道；其中，所述的过流孔为导流立柱端部的通孔，或者由导流立柱与水槽顶面或者座板上表面间的间隙构成，即导流立柱的长度小于水槽深度，通过插入到底或者底端与坩埚底部齐平构成过流孔，其中，导流立柱优选为圆柱形或方柱形，当然也可采用其他截面形状，只要能实现对液体的阻断即可。在坩埚底部设置水槽且该水槽由座板将水槽的下端面封闭形成腔式水道，同时在水道内设置导流立柱，该导流立柱将水道阻断只留有过流孔，相邻的两导流立柱的过流孔成上下交错配置，即在坩埚内形成上下迂回式单向水道，通过水流在单向水道的流动实现降温效果。物料池周侧水冷机构包括形成在所述的坩埚于物料池周侧的底部且下端口被所述的底座密封的n个水孔14，n为不小于3的自然数；形成在所述的底座2上的n个通孔；与所述的通孔一一对应地固定设置且可匹配插入所述的水孔中并与水孔保持间隔的导水管21，以及形成在所述的底座底面的连通部22，水孔两两为一组且由连接槽连通，所述的连通部用以连通两组水孔间对应的导水管，所述的水槽11与所述的水孔14由接引部23导通；所述的连接槽15形成在所述的坩埚的底面或者座板的上表面，只需要满足坩埚和座板的密封连接即可。所述的水槽互不直接连通，所述的连通部互不直接连通，所述的水孔、连接槽、导水管、水槽、接引部23及连通部22构成整体单向通道。本技术的水冷坩埚，对不同部位采用不同方式的流道设计，针对性强，可有效保证水冷管坩埚的水冷效果和均匀性，同时，两种流道设计，均在坩埚体内无焊缝，避免了漏水的安全隐患，提高了设备的可靠性，降低了加工成本，通过打水孔和内嵌导水管的方式以及套管内外循环式共同形成循环水道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空电子束熔炼用冷坩埚，其特征在于，包括顶部中心形成有物料池的坩埚，以及与所述的坩埚底部固定连接的底座；物料池底部水冷机构包括于坩埚于物料池底部向内凹陷地形成的水槽，所述的水槽由所述的底座将下开口封闭，其中，在所述的水槽内固定设置有导流立柱，所述的导流立柱上端或下端形成有过流孔以使所述的水槽与过流孔配合构成上下迂回式水道；物料池周侧水冷机构包括形成在所述的坩埚于物料池周侧的底部且下端口被所述的底座密封的n个水孔，n为不小于3的自然数；形成在所述的底座上的n个通孔；与所述的通孔一一对应地固定设置且可匹配插入所述的水孔中并与水孔保持间隔的导水管，以及形成在所述的底座底面的连通部，水孔两两为一组且由连接槽连通，所述的连通部用以连通两组水孔间对应的导水管，所述的水槽与所述的水孔或导水管由接引部导通；所述的水槽互不直接连通，所述的连通部互不直接连通，所述的水孔、连接槽、导水管、水槽、接引部及连通部构成整体单向通道。

【技术特征摘要】
1.一种真空电子束熔炼用冷坩埚，其特征在于，包括顶部中心形成有物料池的坩埚，以及与所述的坩埚底部固定连接的底座；物料池底部水冷机构包括于坩埚于物料池底部向内凹陷地形成的水槽，所述的水槽由所述的底座将下开口封闭，其中，在所述的水槽内固定设置有导流立柱，所述的导流立柱上端或下端形成有过流孔以使所述的水槽与过流孔配合构成上下迂回式水道；物料池周侧水冷机构包括形成在所述的坩埚于物料池周侧的底部且下端口被所述的底座密封的n个水孔，n为不小于3的自然数；形成在所述的底座上的n个通孔；与所述的通孔一一对应地固定设置且可匹配插入所述的水孔中并与水孔保持间隔的导水管，以及形成在所述的底座底面的连通部，水孔两两为一组且由连接槽连通，所述的连通部用以连通两组水孔间对应的导水管，所述的水槽与所述的水孔或导水管由接引部导通；所述的水槽互不直接连通，所述的连通部互不直接连通，所述的水孔、连接槽、导水管、水槽、接引部及连通部构成整体单向通道。2.如权利要求1所述的真空电子束熔炼用冷坩埚，其特征在于，所述的n为奇数，所述的水槽为一段C型水槽，一个导水管与进水管连通，水槽一端与出水管连通，一个水孔与所述的水槽的另一端由接引部连通，所述的连通部为(n-1)/2个以连通对应组的导水管。3.如权利要求1所述的真空电子束熔炼用冷坩埚，其特征在于，所述的n为偶数，所述的水槽为一段C型水槽，所述的水槽的两端分别与一组水孔通过接引部连通，所述的两段接引部及水槽构成该组水孔的连接槽，所述的连通部为n/2-1个以连通对应组的导水管,剩余的两个导水管分别与进水管和出水管连通。4.如权利要求1所述的真空电子束熔炼用冷坩埚，其特征在于，所述的水槽为两段直线水槽，所述的n为偶数，所述的连通部为n/2-1个以将对应组的导水管连通，剩余的两个导水管分别通过接引部连接至所述的直线水...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文强，慈连鳌，赵国华，高学林，罗立平，张晓卫，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，沈阳腾鳌真空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12