高温合金冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种高温合金冶炼方法，涉及合金的冶炼方法技术领域。该方法主要通过离心力将液态熔体置于液体电阻承载器中，通过旋转电极在运动情况下给液体电阻通电，使其发热，然后通过控制液态电阻的形状或者坩埚的运动来控制定向凝固装置。所述装置和方法选择沸点高的液态熔体作为电阻，因而可以大大提高加热温度，同时高沸点液态熔体可以选择金属熔体和非金属熔体，液态电阻的选择范围广泛，在旋转条件下温度场的对称性较高。旋转液态电阻形状可以根据液体电阻承载器的形状任意改变，大大降低了固体电阻的加工难度及加工费用。

Smelting method of Superalloy

The invention discloses a high-temperature alloy smelting method, which relates to the technical field of alloy smelting method. In this method, the liquid melt is placed in the liquid resistance loader by centrifugal force, and the liquid resistance is heated by electrifying the liquid resistance through rotating electrodes under moving conditions. Then the directional solidification device is controlled by controlling the shape of the liquid resistance or the motion of the crucible. The device and method select liquid melt with high boiling point as resistance, so that heating temperature can be greatly increased. At the same time, liquid melt with high boiling point can select metal melt and non-metal melt. The selection range of liquid resistance is wide, and the symmetry of temperature field is high under rotating conditions. The shape of rotating liquid resistance can be changed arbitrarily according to the shape of liquid resistance loader, which greatly reduces the processing difficulty and cost of solid resistance.

【技术实现步骤摘要】
高温合金冶炼方法
本专利技术涉及合金的冶炼装置及方法
，尤其涉及一种高温合金冶炼方法。
技术介绍
对于高温合金选用电磁场来加热比较理想，加热温度高。但是电磁场感应熔炼对熔体的搅拌作用比较强，很难建立稳态的定向凝固温度场，因此最好选用电阻加热。而对于非金属合金的熔炼，由于其固体通常不导电，必须选择电阻加热来控制原料的熔化、定向凝固及晶体生长。这就需要发热量大，耐热温度高的电阻加热器来给金属或者非金属熔体加热。由于金属电阻都有固定的熔点，因此限制了加热温度，尤其对于高熔点材料的高梯度定向凝固过程，需要将熔体加热到很高的温度。这些都给传统的金属电阻加热方式提出了挑战。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种可大大提高加热温度的高温合金冶炼装置和方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种高温合金冶炼装置，其特征在于：包括液体电阻承载器，所述电阻承载器包括承载器筒体，在所述承载器筒体的内壁上沿其轴线方向设置有第一间隔板和第二间隔板，且所述第一间隔板的长度与所述承载器的长度相同，第二间隔板的长度短于所述承载器的长度，上侧环固定在所述筒体的上侧面上，下侧环固定在所述筒体的下侧面上，且第一间隔板的上侧面以及第二间隔板的上侧面与所述上侧环固定连接，第一间隔板的下侧面与所述下侧环固定连接，第二间隔板的下侧面与所述下侧环之间保持有一定距离，通过所述第一间隔板和第二间隔板将所述承载器筒体分为左右两个容置部分，在左容置部分内沿所述承载器筒体的内壁设置有若干条第一通道分隔板，所述第一通道分隔板的弧长小于第一间隔板与第二间隔板之间的弧长，从上到下设置的所述第一通道分隔板与所述第一间隔板或第二间隔板连接，使承载器筒体的左容置部分的内壁上形成连通的液体电阻连接槽；在右容置部分内沿所述承载器筒体的内壁设置有若干条与第一通道分隔板结构相同的第二通道分隔板，所述第二通道分隔板的弧长小于第一间隔板与第二间隔板之间的弧长，从上到下设置的所述第二通道分隔板与所述第一间隔板或第二间隔板连接，使承载器筒体的右容置部分的内壁上形成连通的液体电阻连接槽，左容置部分内的液体电阻连接槽与右容置部分内的液体电阻连接槽通过第二间隔板与下侧环之间的间隙进行连通，所述上侧环上设置有第一电极插入孔和第二电极插入孔，所述第一电极插入孔和第二电极插入孔分别与左容置部分内的液体电阻连接槽以及右容置部分内的液体电阻连接槽相连通，第一电极的一端为自由端，另一端插入到第一电极插入孔内，第二电极的一端为自由端，另一端插入到第二电极插入孔内；所述承载器筒体的下端设置有承载器旋转支撑，所述承载器筒体内设置有坩埚，所述坩埚内装有需要熔炼的原料，电极驱动装置的动力输出端与所述第一电极的自由端以及第二电极的自由端连接，用于驱动所述第一电极和第二电极转动，旋转支撑驱动装置的动力输出端与所述旋转支撑连接，用于驱动所述旋转支撑与所述电极同步转动，所述电极驱动装置以及旋转支撑驱动装置受控于所述驱动控制器，驱动控制器可以保证驱动第一电极和第二电极与承载器筒体同步转动，所述驱动控制器受控于所述计算机。进一步的而技术方案在于：所述冶炼装置还包括位于第一电极外周以及第二电极外周的电极冷却水管。进一步的而技术方案在于：所述冶炼装置还包括第一电源连接环和第二电源连接环，所述第一电源连接环和第二电源连接环套接于所述第一电极以及第二电极的外侧，其中所述第一电源连接环与第一电极电连接，第二电源连接环与第二电极电连接，第一电源连接环与第二电极连接环之间设置有绝缘环，第一供电刷与所述第一电源连接环直接接触，第二供电刷与所述第二电源连接环直接接触，通过第一供电刷和第二供电刷为所述电极供电。进一步的而技术方案在于：所述坩埚的底部设置有坩埚支撑，所述坩埚支撑用于支撑所述坩埚。本专利技术还公开了一种高温合金冶炼方法，其特征在于包括如下步骤：将与液体电阻承载器内部的液体电阻连接槽结构相同的固体电阻放置在液体电阻连接槽内，将固体电阻的一端与液体电阻承载器的上侧环上的第一电极连接孔内的第一电极的一端连接，将固体电阻的另一端与液体电阻承载器的上侧环上的第二电极连接孔内的第二电极的一端连接，所述第一电极和第二电极上设置有电极驱动装置，用于驱动所述第一电极和第二电极转动，所述液体电阻承载器的下侧设置有承载器旋转支撑，所述承载器旋转支撑上设置有旋转支撑驱动装置，所述旋转支撑驱动装置用于驱动所述电阻承载器旋转；向承载器筒体内的坩埚内放置冶炼原材料，通过计算机控制驱动控制器，并通过驱动控制器分别控制所述电极驱动装置以及旋转支撑驱动装置工作，使得所述电极与所述液体电阻承载器同步旋转，并通过供电装置分别为所述第一电极以及第二电极供电，使得第一电极、固体电阻以及第二电极通电导通，随着固体电阻的供电功率上升，使得固体电阻缓慢熔化，控制所述旋转电极与液体电阻承载器的旋转速度以保证当所述固定电阻熔化后的熔体能够在离心力的作用下在液体电阻承载器内部的液体电阻连接槽内做圆周离心运动，持续通过第一电极和第二电极为液体电阻连接槽内的电阻进行供电，然后控制通过所述电极的电流，保证坩埚内的原材料被加热到所需要的温度后熔化；当坩埚内的熔体温度稳定后，通过降低流经所述液体电阻连接槽内液体电阻的电流或者移动坩埚进行晶体或者合金的定向凝固。进一步的而技术方案在于：所述电阻承载器包括承载器筒体，在所述承载器筒体的内壁上沿其轴线方向设置有第一间隔板和第二间隔板，且所述第一间隔板的长度与所述承载器的长度相同，第二间隔板的长度短于所述承载器的长度，上侧环固定在所述筒体的上侧面上，下侧环固定在所述筒体的下侧面上，且第一间隔板的上侧面以及第二间隔板的上侧面与所述上侧环固定连接，第一间隔板的下侧面与所述下侧环固定连接，第二间隔板的下侧面与所述下侧环之间保持有一定距离，通过所述第一间隔板和第二间隔板将所述承载器筒体分为左右两个容置部分，在左容置部分内沿所述承载器筒体的内壁设置有若干条第一通道分隔板，所述第一通道分隔板的弧长小于第一间隔板与第二间隔板之间的弧长，从上到下设置的所述第一通道分隔板与所述第一间隔板或第二间隔板连接，使承载器筒体的左容置部分的内壁上形成连通的液体电阻连接槽；在右容置部分内沿所述承载器筒体的内壁设置有若干条与第一通道分隔板结构相同的第二通道分隔板，所述第二通道分隔板的弧长小于第一间隔板与第二间隔板之间的弧长，从上到下设置的所述第二通道分隔板与所述第一间隔板或第二间隔板连接，使承载器筒体的右容置部分的内壁上形成连通的液体电阻连接槽，左容置部分内的液体电阻连接槽与右容置部分内的液体电阻连接槽通过第二间隔板与下侧环之间的间隙进行连通，所述上侧环上设置有第一电极插入孔和第二电极插入孔，所述第一电极插入孔和第二电极插入孔分别与左容置部分内的液体电阻连接槽以及右容置部分内的液体电阻连接槽相连通，第一电极的一端为自由端，另一端插入到第一电极插入孔内，第二电极的一端为自由端，另一端插入到第二电极插入孔内。进一步的而技术方案在于：所述第一电极的外周以及第二电极的外周设置有电极冷却水管，用于为所述电极降温。进一步的而技术方案在于：第一电源连接环和第二电源连接环套接于所述第一电极以及第二电极的外侧，其中所述第一电源连接环与第一电极电连接，第二电源连接环与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温合金冶炼方法，其特征在于包括如下步骤：将与液体电阻承载器内部的液体电阻连接槽结构相同的固体电阻放置在液体电阻连接槽（24）内，将固体电阻的一端与液体电阻承载器的上侧环（4）上的第一电极连接孔（8）内的第一电极（10）的一端连接，将固体电阻的另一端与液体电阻承载器的上侧环（4）上的第二电极连接孔（9）内的第二电极（11）的一端连接，所述第一电极（10）和第二电极（11）上设置有电极驱动装置（14），用于驱动所述第一电极（10）和第二电极（11）转动，所述液体电阻承载器的下侧设置有承载器旋转支撑（12），所述承载器旋转支撑（12）上设置有旋转支撑驱动装置（15），所述旋转支撑驱动装置（15）用于驱动所述电阻承载器旋转；向承载器筒体（1）内的坩埚（13）内放置冶炼原材料，通过计算机（17）控制驱动控制器（16），并通过驱动控制器分别控制所述电极驱动装置（14）以及旋转支撑驱动装置（15）工作，使得所述电极与所述液体电阻承载器同步旋转，并通过供电装置分别为所述第一电极（10）以及第二电极（11）供电，使得第一电极（10）、固体电阻以及第二电极（11）通电导通，随着固体电阻的供电功率上升，使得固体电阻缓慢熔化，控制所述旋转电极与液体电阻承载器的旋转速度以保证当所述固定电阻熔化后的熔体能够在离心力的作用下在液体电阻承载器（4）内部的液体电阻连接槽内做圆周离心运动；持续通过第一电极（10）和第二电极（11）为液体电阻连接槽（24）内的电阻进行供电，然后控制通过所述电极的电流，保证坩埚（13）内的原材料被加热到所需要的温度后熔化；当坩埚（13）内的熔体温度稳定后，通过降低流经所述液体电阻连接槽（24）内液体电阻的电流或者移动坩埚（13）进行晶体或者合金的定向凝固。...

【技术特征摘要】
1.一种高温合金冶炼方法，其特征在于包括如下步骤：将与液体电阻承载器内部的液体电阻连接槽结构相同的固体电阻放置在液体电阻连接槽（24）内，将固体电阻的一端与液体电阻承载器的上侧环（4）上的第一电极连接孔（8）内的第一电极（10）的一端连接，将固体电阻的另一端与液体电阻承载器的上侧环（4）上的第二电极连接孔（9）内的第二电极（11）的一端连接，所述第一电极（10）和第二电极（11）上设置有电极驱动装置（14），用于驱动所述第一电极（10）和第二电极（11）转动，所述液体电阻承载器的下侧设置有承载器旋转支撑（12），所述承载器旋转支撑（12）上设置有旋转支撑驱动装置（15），所述旋转支撑驱动装置（15）用于驱动所述电阻承载器旋转；向承载器筒体（1）内的坩埚（13）内放置冶炼原材料，通过计算机（17）控制驱动控制器（16），并通过驱动控制器分别控制所述电极驱动装置（14）以及旋转支撑驱动装置（15）工作，使得所述电极与所述液体电阻承载器同步旋转，并通过供电装置分别为所述第一电极（10）以及第二电极（11）供电，使得第一电极（10）、固体电阻以及第二电极（11）通电导通，随着固体电阻的供电功率上升，使得固体电阻缓慢熔化，控制所述旋转电极与液体电阻承载器的旋转速度以保证当所述固定电阻熔化后的熔体能够在离心力的作用下在液体电阻承载器（4）内部的液体电阻连接槽内做圆周离心运动；持续通过第一电极（10）和第二电极（11）为液体电阻连接槽（24）内的电阻进行供电，然后控制通过所述电极的电流，保证坩埚（13）内的原材料被加热到所需要的温度后熔化；当坩埚（13）内的熔体温度稳定后，通过降低流经所述液体电阻连接槽（24）内液体电阻的电流或者移动坩埚（13）进行晶体或者合金的定向凝固。2.如权利要求1所述的高温合金冶炼方法，其特征在于：所述电阻承载器包括承载器筒体（1），在所述承载器筒体的内壁上沿其轴线方向设置有第一间隔板（2）和第二间隔板（3），且所述第一间隔板（2）的长度与所述承载器的长度相同，第二间隔板（3）的长度短于所述承载器的长度，上侧环（4）固定在所述筒体的上侧面上，下侧环（5）固定在所述筒体的下侧面上，且第一间隔板（2）的上侧面以及第二间隔板（3）的上侧面与所述上侧环（4）固定连接，第一间隔板（2）的下侧面与所述下侧环（5）固定连接，第二间隔板（3）的下侧面与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟静，
申请(专利权)人：孟静，
类型：发明
国别省市：河北,13