一种难变形高温合金制备用电子束诱导层凝装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种难变形高温合金制备用电子束诱导层凝装置及方法。该装置包括炉体、控制单元、感应熔炼单元、电子束提纯单元、层凝单元、温度监测单元和真空单元；感应熔炼单元、提纯单元、层凝单元设于炉体内；感应熔炼单元用于对合金原料熔炼和精炼；电子束提纯单元用于对熔炼和精炼后得到的熔体提纯处理；层凝单元用于对提纯后熔体冷却并使其形成层凝结构；温度监测单元用于监测所述感应熔炼单元和所述层凝单元中的熔体温度；控制单元用于控制感应熔炼单元、提纯单元、层凝单元、温度监测单元和真空单元的自动化运行；真空单元用于为炉体提供真空环境。本发明专利技术装置有助于解决难变形高温合金偏析严重、组织粗大和热塑性差的技术瓶颈。

【技术实现步骤摘要】
一种难变形高温合金制备用电子束诱导层凝装置及方法
本专利技术属于难变形高温合金制备
，更具体地，涉及一种难变形高温合金制备用电子束诱导层凝装置及方法。
技术介绍
作为发动机的核心热端部件，高温合金涡轮盘必须具有不断提高的承温承载能力，高温合金涡轮盘的制备技术成为现代航空发动机设计与制造的重大关键技术之一。目前，高性能航空发动机中涡轮盘的承温能力在700～800℃之间，所用难变形高温合金中Al+Ti+Nb含量高达10wt％，强化相含量在45～55％之间，接近铸造高温合金的水平。涡轮盘的制备工艺主要包括合金设计、三联冶炼(真空感应(VIM)+电渣重熔(ESR)+真空自耗自耗(VAR))、均匀化退火、反复镦拔开坯、模锻成型和热处理，最终制备成涡轮盘。现有的三联冶炼工艺存在生产周期长、成本高和材料的收得率较低等不足，尤其是无法解决合金元素偏析严重和热塑性差的技术瓶颈，导致合金的热加工性能极差。这些问题极大地限制了难变形高温合金水平的发展，并严重影响了相关型号发动机的研制。目前，真空感应熔炼技术是生产高温合金最成熟的技术，该技术对原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种难变形高温合金制备用电子束诱导层凝装置，其特征在于，该装置包括：炉体，控制单元、感应熔炼单元、电子束提纯单元、层凝单元、温度监测单元和真空单元；/n所述感应熔炼单元、提纯单元、层凝单元设置于所述炉体内；/n所述感应熔炼单元用于对合金原料进行熔炼和精炼；/n所述电子束提纯单元用于对熔炼和精炼后得到的熔体进行提纯处理；/n所述层凝单元用于对提纯后的熔体进行冷却并使其形成层凝结构；/n所述温度监测单元用于监测所述感应熔炼单元和所述层凝单元中的熔体温度；/n所述控制单元用于控制感应熔炼单元、提纯单元、层凝单元、温度监测单元和真空单元的自动化运行；/n所述真空单元用于为炉体提供真空环境。/n

【技术特征摘要】
1.一种难变形高温合金制备用电子束诱导层凝装置，其特征在于，该装置包括：炉体，控制单元、感应熔炼单元、电子束提纯单元、层凝单元、温度监测单元和真空单元；
所述感应熔炼单元、提纯单元、层凝单元设置于所述炉体内；
所述感应熔炼单元用于对合金原料进行熔炼和精炼；
所述电子束提纯单元用于对熔炼和精炼后得到的熔体进行提纯处理；
所述层凝单元用于对提纯后的熔体进行冷却并使其形成层凝结构；
所述温度监测单元用于监测所述感应熔炼单元和所述层凝单元中的熔体温度；
所述控制单元用于控制感应熔炼单元、提纯单元、层凝单元、温度监测单元和真空单元的自动化运行；
所述真空单元用于为炉体提供真空环境。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述感应熔炼单元包括：感应线圈、感应熔炼坩埚、感应电源和旋转电机；所述感应线圈缠绕于所述感应熔炼坩埚外壁上，所述感应线圈与所述感应电源连接，所述旋转电机设置于所述感应熔炼坩埚底部，用于控制所述感应熔炼坩埚翻转。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电子束提纯单元设置在所述层凝单元上方，包括电子枪，所述电子枪设置于所述炉体内，用于发射电子束；
所述装置还包括电子枪真空部件，所述电子枪真空部件与所述电子枪连接，用于对所述电子枪进行抽真空。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述层凝单元包括水冷铜坩埚、水冷铜坩埚支撑台和伺服电机；所述水冷铜坩埚设置于所述水冷铜坩埚支撑台上，所述伺服电机设置于所述水冷铜坩埚支撑台下部，用于控制所述水冷铜坩埚支撑台沿竖直方向上下移动；所述水冷铜坩埚用于冷却进入的熔体。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，崔传勇，周亦胄，孙晓峰，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21