【技术实现步骤摘要】
双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备
本技术属真空精密铸造领域,主要应用于航空航天发动机和燃气轮机单晶/定向叶片生产;具体是双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备。
技术介绍
航空发动机和燃气轮机的单晶/定向高温合金精密浇铸叶片一般是采用定向/单晶真空精密铸造炉进行真空浇铸,目前国内、国际通行的是采用具有单模壳室的三室真空感应炉,模壳室在下方,熔铸室在上方。熔铸室内含1套模壳感应加热器和感应熔炼坩埚。当进行单晶/定向高温合金叶片精密浇铸时,模壳升至模壳感应加热器内,模壳感应加热器按照设定的升温曲线对模壳进行加热,达到最终设定温度(其温度超过合金熔点),保温。将单晶母合金加至感应熔炼坩埚进行二次重熔,完成后将坩埚内的合金液倾翻浇入模壳中,模壳按设定的抽拉速率抽拉单晶/定向高温合金叶片,在水冷介质下抽拉速率为2~5mm/min,直至完成抽拉。模壳在模壳室内真空状态下定向凝固冷却,完成后模壳室破真空并载入新的模壳。熔铸室也通过加料室加入新的合金开始一个工作周期。传统的三室定向/单晶真空精密铸造炉每个工序的工作时间不均匀,特别是模壳加热、抽拉冷却和真空冷却占据了4~5小时,此时熔铸室和加料室空置,不工作,设备造价高,工作效率低。
技术实现思路
本技术旨在克服现有技术不足之处而提供一种可实现一组模壳在进行模壳抽拉和真空冷却时,另一组模壳可以同时进行模壳加热、熔炼、浇铸、模壳抽拉工作,效率提高一倍,设备成本只增加15%的双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备。为实现本技术的目的所采用的技术方案是:< ...
【技术保护点】
1.双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备,其特征在于,/n包括炉体、熔铸装置、真空系统、熔炼电源(22)、模壳加热电源(21)、冷却系统(26);/n所述炉体由加料室(4)、熔铸室(1)、第一模壳室(2)和第二模壳室(3)所构成的连通的立式四室结构;/n所述熔铸装置由感应熔炼坩埚(8)和平移翻转机构(23)构成;/n感应熔炼坩埚(8)设置于熔铸室(1)的门壁上;/n真空系统与熔铸室(1)、第一模壳室(2)、第二模壳室(3)的侧壁无缝连接;/n熔炼电源(22)与感应熔炼坩埚(8)连接;/n模壳加热电源(21)设置在炉体一侧,且其与第一模壳感应加热器(9)、第二模壳感应加热器(10)分别连接;/n冷却系统(26)与炉体的熔铸室(1)、第一模壳室(2)、第二模壳室(3)、第一结晶盘(16)、第二结晶盘(17)相连;结晶盘冷却方式为水冷或低熔点金属冷却。/n
【技术特征摘要】
1.双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备,其特征在于,
包括炉体、熔铸装置、真空系统、熔炼电源(22)、模壳加热电源(21)、冷却系统(26);
所述炉体由加料室(4)、熔铸室(1)、第一模壳室(2)和第二模壳室(3)所构成的连通的立式四室结构;
所述熔铸装置由感应熔炼坩埚(8)和平移翻转机构(23)构成;
感应熔炼坩埚(8)设置于熔铸室(1)的门壁上;
真空系统与熔铸室(1)、第一模壳室(2)、第二模壳室(3)的侧壁无缝连接;
熔炼电源(22)与感应熔炼坩埚(8)连接;
模壳加热电源(21)设置在炉体一侧,且其与第一模壳感应加热器(9)、第二模壳感应加热器(10)分别连接;
冷却系统(26)与炉体的熔铸室(1)、第一模壳室(2)、第二模壳室(3)、第一结晶盘(16)、第二结晶盘(17)相连;结晶盘冷却方式为水冷或低熔点金属冷却。
2.如权利要求1所述的双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备,其特征在于,
第一模壳室(2)与第二模壳室(3)为相互独立的两个腔室;第一模壳室(2)顶部通过设置第一翻板阀(6)与熔铸室(1)连通;第二模壳室(2)顶部通过设置第二翻板阀(7)与熔铸室(1)连通;
所述熔铸室(1)顶部经门阀(11)与加料室(4)相接。
3.如权利要求2所述的双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备,其特征在于,
所述熔铸室(1)内设有感应熔炼坩埚(8);
所述第一模壳室(2)内设有第一模壳升降抽拉装置(12)和第一结晶盘(16);所述第二模壳室(3)内设有第二模壳升降抽拉装置(13)和第二结晶盘(17);在第一结晶盘(16)上放置第一模壳(14);在第二结晶盘(17)上放置第二模壳(15);
熔铸室(1)的门上水平安装设置一平移翻转机构(23),所述平移翻转机构(23)与所述感应熔炼坩埚(8)相连配合。
4.如权利要求1所述的双模壳室的四室定向/单晶真空感应炉设备,其特征在于,
所述真空系统包括高真空系统(18)和低真空系统(20);
高真空系统(18)与熔铸室(1)侧壁无缝连接;
低真空系统(20)通过管道分别与熔铸室(1)、第一模壳室(2)、第二模壳室(3)和加料室(4)无缝连接;
所述熔炼电源(22)通过同轴水冷电缆(24)与感应熔炼坩埚(8)相连;
所述冷却系统(2...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹荣,韦恩润,冯宏伟,秦虎,
申请(专利权)人:永大科技集团有限公司,
类型:新型
国别省市:江苏;32
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