一种反重力效应单晶高温合金定向凝固生长设备制造技术

本实用新型专利技术属于高温合金定向凝固领域，提供了一种可工程化应用的反重力效应单晶高温合金定向凝固生长设备，以减轻枝晶间偏析的形成，避免雀斑等缺陷的形成，满足高温合金定向凝固叶片制备的实际需求。所述设备结构为：真空感应炉设置在设备底部，其内设有坩埚，坩埚位于坩埚升降机构上，石墨保温炉设置在坩埚上方；抽拉机构设置在设备顶部，其下设有水冷盘；模壳顶部设有籽晶安装口，用于安装籽晶，底部设有合金液进口；模壳与籽晶组装好后通过固定夹具固定在水冷盘上；所述设备还设有隔热挡板和真空系统，其中带有通孔的隔热挡板平行于坩埚设置在石墨保温炉上方，隔热挡板通孔的内径比模壳最大外径大10

【技术实现步骤摘要】
一种反重力效应单晶高温合金定向凝固生长设备


[0001]本技术属于高温合金定向凝固领域，涉及航空工业及燃气轮机工业中定向柱晶及单晶涡轮叶片制备领域，特别提供一种反重力效应单晶高温合金定向凝固生长设备。

技术介绍

[0002]由于具有优异的高温性能，单晶与定向凝固高温合金广泛应用在燃气轮机上。随着涡轮前进口温度的提高，高温合金通过添加大量W、Mo、Ta、 Re等元素来提高合金的承高温能力，W和Re这种密度很大的负偏析元素富集于凝固过程早期形成的枝晶中心部位，而Al和Ti这种密度很小的正偏析元素则被排斥到枝晶间的残余液体内。随着固相分数的增加，糊状区中的液体密度变得越来越小，在重力的作用下，这种上重下轻的密度反差使得糊状区液体难以保持稳定，从而引起隧道式的强烈对流，造成枝晶臂折断，最终形成垂直链状分布的细碎晶粒缺陷。
[0003]目前，高温合金定向凝固采用的方法为Bridgman
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Stockbarger法，这种凝固技术具有设备结构简单、工艺技术稳定可靠等优点，但是这种工艺和设备的缺点也很明显，如辐射传热效率太低、热区与冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反重力效应单晶高温合金定向凝固生长设备，其特征在于：真空感应炉(11)设置在所述设备底部，其内设有坩埚(8)，坩埚(8)位于坩埚升降机构(13)上，石墨保温炉(12)设置在坩埚(8)上方；抽拉机构(6)设置在所述设备顶部，其下设有水冷盘(5)；模壳(1)顶部设有籽晶安装口，用于安装籽晶(2)，底部设有合金液进口(3)；模壳(1)与籽晶(2)组装好后通过固定夹具(4)固定在水冷盘(5)上；所述设备还设有隔热挡板(7)和真空系统(10)，其中带有通孔的隔热挡板(7)平行于坩埚(8)设置在石墨保温炉(12)上方，隔热挡板(7)通孔的内径比模壳(1)最大外径大10
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20mm。2.按照权利要求1所述反重力效应单晶高温合金定向凝固生长设备，其特征在于：所述设备还设有测温热电偶，所述测温热电偶为镍铬
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【专利技术属性】
技术研发人员：姜卫国，李国胜，王瑞春，董琳，李延昭，张珊珊，赵德彪，郭辉，
申请(专利权)人：潍坊科技学院，
类型：新型
国别省市：