【技术实现步骤摘要】
多模式激发的深过冷定向凝固装置及方法
本专利技术涉及定向凝固
，尤其涉及一种多模式激发的深过冷定向凝固装置及方法。
技术介绍
深过冷方法是通过各种有效的净化手段尽量避免金属和合金液中的异质晶核的形核作用，增加临界形核功并抑制均质形核使液态金属获得在常规凝固条件下难以达到的过冷，是实现三维大体积液态金属快速凝固的有效途径。目前，实现熔体深过冷的方式主要有液滴乳化法、循环过热法、熔融玻璃净化法以及各种无容器处理技术。过冷熔体在凝固后往往有其独特的组织特征，如组织细化、偏析减小、出现亚稳相等。近年来，随着深过冷凝固技术的发展，出现了深过冷定向凝固技术。它综合了深过冷和Bridgman定向凝固技术的优点，基于金属熔体的热力学过冷，在凝固界面建立微尺度的负温度梯度，凝固潜热向过冷熔体释放并在过冷熔体中储存，实现具有一定尺寸大体积熔体的快速定向凝固或单晶生长，是制备微细柱状晶和单晶的理想手段。与传统定向凝固相比，深过冷定向凝固技术可大幅提高生产效率，有望成为航空发动机单晶涡轮叶片的新型制造技术，具有广阔的应用前景。...
【技术保护点】
1.一种多模式激发的深过冷定向凝固装置，其特征在于，其包括：/n反应炉，所述反应炉内形成有密封腔室；/n熔炼装置，所述熔炼装置包括坩埚和加热机构，所述坩埚设置于所述密封腔室内且用于容置合金材料，所述加热机构用于对所述坩埚内的合金材料进行热熔；/n加料装置，所述加料装置用于在热熔过程中向所述坩埚内添加净化剂；/n激发装置，所述激发装置设置于所述密封腔室内且所述激发装置包括能够填充液态金属的激发室、包裹于所述激发室外的水冷环层和与所述激发室连通的液位控制器，所述液位控制器用于控制所述激发室内液态金属的液位；/n抽拉杆，所述抽拉杆从外部贯穿所述激发室且能够在所述激发室内移动，所述...
【技术特征摘要】
1.一种多模式激发的深过冷定向凝固装置，其特征在于，其包括：
反应炉，所述反应炉内形成有密封腔室；
熔炼装置，所述熔炼装置包括坩埚和加热机构，所述坩埚设置于所述密封腔室内且用于容置合金材料，所述加热机构用于对所述坩埚内的合金材料进行热熔；
加料装置，所述加料装置用于在热熔过程中向所述坩埚内添加净化剂；
激发装置，所述激发装置设置于所述密封腔室内且所述激发装置包括能够填充液态金属的激发室、包裹于所述激发室外的水冷环层和与所述激发室连通的液位控制器，所述液位控制器用于控制所述激发室内液态金属的液位；
抽拉杆，所述抽拉杆从外部贯穿所述激发室且能够在所述激发室内移动，所述抽拉杆的上端与所述坩埚的底部连接；
抽拉装置，所述抽拉杆的下端与所述抽拉装置连接，且所述抽拉装置能够通过所述抽拉杆以预定速度范围将所述坩埚的至少一部分拉入所述激发室内。
2.如权利要求1所述的多模式激发的深过冷定向凝固装置，其特征在于：所述深过冷定向凝固装置还包括：
水冷机，所述水冷机用于对所述反应炉内的水冷夹层、所述加热机构和所述水冷环层进行水冷；
真空泵，所述真空泵用于对所述密封腔室进行抽真空；
实验气氛源，所述实验气氛源用于向所述密封腔室内充入实验所需保护性气体。
3.如权利要求2所述的多模式激发的深过冷定向凝固装置，其特征在于：所述加热机构包括套设于所述坩埚外的电导体加热套以及套设于所述坩埚外的高频感应线圈；所述高频感应线圈能够产生涡旋电磁场使所述电导体加热套制热；所述水冷机用于对所述高频感应线圈进行水冷；所述高频感应线圈由形成有空芯通道的紫铜管绕制而成，所述空芯通道与所述水冷机通过管道连通。
4.如权利要求1-3中任一项所述的多模式激发的深过冷定向凝固装置，其特征在于：所述抽拉杆的上端与所述坩埚的底部之间通过多根支撑柱连接；
和/或，所述坩埚的底部设置有至少一个盲孔。
5.如权利要求1-3中任一项所述的多模式激发的深过冷定向凝固装置，其特征在于：所述抽拉装置包括支撑架、设置于所述支撑架上的驱动机构、由驱动机构驱动旋转的丝杆和套设于所述丝杆上的丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述抽拉杆的底部固定连接；
所述激发室的顶部设置有导向套，所述激发室的底部与所述抽拉杆之间设置有密封导向套；
所述密封导向套的内壁上设置有凸块，所述抽拉杆上设置有与所述凸块适配...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮莹，李星吾，魏炳波，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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