一种高熵合金电弧定向凝固装置与凝固方法制造方法及图纸

一种高熵合金电弧定向凝固装置与凝固方法，它涉及一种凝固装置与凝固方法。本发明专利技术解决了电弧定向凝固极高的加热速度以及较大的温度梯度给合金组织调控带来了不便的问题。本发明专利技术的水冷铜坩埚支撑柱安装在炉体内，水冷铜坩埚安装在水冷铜坩埚支撑柱上，高熵合金原料设置在水冷铜坩埚上，电弧枪传动机构穿过炉体并伸入炉体的内部，电弧枪安装在电弧枪传动机构的下端，压力表安装在炉体的上端面上并与炉体内部连通。将非自耗电弧枪作为热源对高熵合金加热并实现定向凝固，通过控制功率的变化速度对高熵合金加热并实现定向凝固，凝固后所得组织为柱状晶，且合金性能也得到不同程度提高。本发明专利技术用于对高熵合金电弧定向凝固。本发明专利技术用于对高熵合金电弧定向凝固。本发明专利技术用于对高熵合金电弧定向凝固。

【技术实现步骤摘要】
一种高熵合金电弧定向凝固装置与凝固方法


[0001]本专利技术涉及一种定向凝固装置与凝固方法，具体涉及一种高熵合金显微组织调控和力学性能提高的电弧定向凝固装置与凝固方法。

技术介绍

[0002]工业技术的发展要求材料具有更高的纯净度和更强的服役性能。高熵合金在航空航天领域有广泛的应用前景，制备的航空发动机叶片在纵向上需要承受更大的应力，同时高温高压的服役环境要求材料具有更高的蠕变性能。因此需要合金在制备的过程中尽量减少横向晶界的产生，而且要求材料制备的过程中尽量不引入杂质从而避免产生各种缺陷。定向凝固技术是通过控制凝固过程中热量的传输方向从而控制凝固组织的形貌及生长方式，实现凝固组织沿着确定方向生长从而获得优异的力学和物理性能，广泛应用于磁性材料、航空材料以及大型燃机涡轮叶片等。传统的Bridgman方法加热时间长，温度梯度较低，使得合金制备周期普遍较长。但电弧熔炼方法加热速度快，温度梯度大，可以实现短时间大温度梯度的熔炼要求，同时保证了熔体的纯净。但电弧定向凝固由于其存在极高的加热速度以及较大的温度梯度，给合金组织调控带来了不便。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵合金电弧定向凝固装置，它包括可移动操作台(1)；其特征在于：它还包括炉体(4)、观察口(3)、电弧枪传动机构(5)、压力表(6)、电弧枪(7)、水冷铜坩埚(9)和水冷铜坩埚支撑柱(10)，炉体(4)安装在可移动操作台(1)上，水冷铜坩埚支撑柱(10)竖直安装在炉体(4)内的底端面上，水冷铜坩埚(9)安装在水冷铜坩埚支撑柱(10)上，高熵合金原料(8)设置在水冷铜坩埚(9)上，电弧枪传动机构(5)竖直穿过炉体(4)的顶端并伸入炉体(4)的内部，电弧枪(7)安装在电弧枪传动机构(5)的下端，且电弧枪(7)位于高熵合金原料(8)的正上方，电弧枪(7)的枪尖与高熵合金原料(8)之间留有间距，观察口(3)安装在炉体(4)的侧壁上，压力表(6)安装在炉体(4)的上端面上并与炉体(4)内部连通。2.根据权利要求1所述的一种高熵合金电弧定向凝固装置，其特征在于：水冷铜坩埚(9)包括负载坩埚(13)、进水管(12)、出水管(14)和两个进出水接头(11)，负载坩埚(13)的下端分别安装有一个进水管(12)和一个出水管(14)，进水管(12)和出水管(14)的底端分别安装在有一个进出水接头(11)。3.根据权利要求2所述的一种高熵合金电弧定向凝固装置，其特征在于：负载坩埚(13)、进水管(12)、出水管(14)和两个进出水接头(11)均由紫铜材质制成。4.根据权利要求3所述的一种高熵合金电弧定向凝固装置，其特征在于：出水管(14)的顶端穿过负载坩埚(13)的底端并向上延伸。5.根据权利要求3所述的一种高熵合金电弧定向凝固装置，其特征在于：电弧枪(7)的枪尖与高熵合金原料(8)之间的间距为5mm。6.根据权利要求3所述的一种高熵合金电弧定向凝固装置，其特征在于：它还包括进出氩气管接头(2)，进出氩气管接头(2)安装在炉体(4)的外侧壁上并与炉体(4)连通。7.一种采用权利要求1至6中任意一项权利要求所述的一种高熵合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞润，刘桐，高雪峰，方虹泽，王亮，苏彦庆，郭景杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：