本实用新型专利技术涉及一种具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，包括熔铸室，熔铸室连通调压模壳室和加料室，熔铸室中安装感应熔炼坩埚，调压模壳室内设有加热移动装置，加热移动装置上安装冒口加热装置，调压模壳室分别连通真空系统和补充气源；熔铸室和加料室分别连通真空系统；调压模壳室连通冷却介质。本实用新型专利技术结构简单，占用空间小；有效提高铸件的补缩能力，消除铸件缩孔、疏松缺陷，提高铸件合格率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备
[0001]本技术属单晶/定向真空精密铸造领域，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；具体是具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备。
技术介绍
[0002]航空发动机和燃气轮机的高温合金精密浇铸叶片一般是采用真空精密铸造炉进行真空重力浇铸，其过程一般包括在真空状态下将高温合金材料在熔铸室1加热熔化为液体，浇注到具有指定形状内腔的耐高温的铸型中，破真空后取出铸型。铸型通过空气对流、热辐射等方式向外界散热，与此同时，铸件材料的大部分外表面与铸型之间发生热交换，从而使铸件材料由外而内发生降温和凝固。一般情况下，铸件材料会首先在其外层即紧邻铸型部分形成一层固体，离铸型稍远的区域由于其热交换滞后于紧邻部分，温度相对较高，从而保持液态或糊状（半固态）。随着时间的推移，液态或糊状部分逐渐减少，与此同时，由于固态比液态的密度大，凝固过程中材料的体积收缩，造成糊状区中的孔隙。液体或糊状部分可能包括若干区域，一个区域中的液态因重力向下流动不断填补下方的孔隙，使得最终孔隙残留在该区域的顶部形成缩松。因此，在一定的糊状区域尺寸和糊状区液相分数下，液体的流动能力将影响缩松出现的趋势，液体的流动能力越强，则能够被填补的孔隙越多。
[0003]大量研究工作与生产实践表明，在一定尺寸的糊状区域中，液体的流动能力与黏度系数反相关，与驱动压强和液相分数正相关。例如DARCY定律常被应用于该问题：流动速率与粘度系数成反比，与压强梯度和液相分数成正比。在重力铸造中，压强梯度取决于重力，液相分数一般随凝固过程的进行而减小。另一方面，一个液态或糊状部分的区域中相对较细薄的颈状结构，其周边的固体部分在凝固过程中逐渐增厚使得该颈状结构变细，与此同时糊状区的液相分数不断减小，在一定时间后将使液体不能通过该处流动对其他位置的孔隙进行填补，那么该区域则被切分为两个或多个区域，每个区域各自的顶部将形成缩松。如果因为上述切分作用使浇冒系统顶部与铸件分别属于不同的区域，则缩松有可能在铸件之中产生。在整个凝固过程中，如果液体的流动能力足够强，那么上述颈状结构则不容易被切分。如果铸件的液体或糊状部分与浇冒系统顶部之间不发生上述切分，则缩松集中发生在浇冒系统顶部，铸件内的孔隙将被填补，使铸件内不易发生缩松。
[0004]在铸造过程中，可以通过增加液体流动能力来防止上述区域切分，使浇冒系统的液体填补铸件的孔隙，以减少铸件内的缩松。另一方面，人为减小黏度系数或增大铸件内的液相分数一般都不可行。因此，增加驱动压强成为减少缩松的重要手段。目前应用较多的增大压强梯度的方法有增加浇冒系统高度、压力铸造、高速离心铸造等等。增加浇冒系统高度会减少出品率，且受制于设备尺寸和液体密度，改善的程度有限。而压力铸造和高速离心铸造均需要复杂高性能专用的昂贵设备来实现，且要求铸型有很高的机械强度和密封性，对于熔模铸造或1000度以上高温铸造来说，铸型无法满足上述要求。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，能解决液体或糊状部分可能包括若干区域，一个区域中的液态因重力向下流动不断填补下方的孔隙，使得最终孔隙残留在该区域的顶部形成缩松的问题。
[0006]按照本技术提供的技术方案：一种具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，包括熔铸室，熔铸室连通调压模壳室和加料室，熔铸室中安装感应熔炼坩埚，调压模壳室内设有加热移动装置，加热移动装置上安装冒口加热装置，调压模壳室分别连通真空系统和补充气源；熔铸室和加料室分别连通真空系统；调压模壳室连通冷却介质。
[0007]作为本技术的进一步改进，熔铸室通过阀门连通调压模壳室和加料室。
[0008]作为本技术的进一步改进，冒口加热装置为冒口感应加热线圈。
[0009]作为本技术的进一步改进，冒口感应加热线圈由空心铜管构成，空心铜管内通循环冷却水进行冷却。
[0010]作为本技术的进一步改进，冒口感应加热线圈匝数为3
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10圈，冒口加热电源功率为5~100KW，频率为6KHz~10KHz。
[0011]作为本技术的进一步改进，加热移动装置为翻转气缸，翻转气缸缸体端安装在调压模壳室侧内壁，翻转气缸转动端安装冒口加热装置或加热移动装置为翻转电机，翻转电机壳体安装在调压模壳室侧内壁，翻转电机输出轴轴安装冒口加热装置。
[0012]作为本技术的进一步改进，调压模壳室为压力容器罐体。
[0013]作为本技术的进一步改进，调压模壳室通过调压系统连通储气罐，调压系统包括压力调节阀，压力调节阀进气端连通储气罐，压力调节阀出气端连通调压模壳室。
[0014]作为本技术的进一步改进，调压模壳室四周及炉门设多路冷却进、出气孔，冷却进、出气孔连通冷却介质。
[0015]作为本技术的进一步改进，调压模壳室通过冷却调节装置连接储气罐，冷却调节装置包括依次连接的调压阀及流量控制阀。
[0016]本申请的积极进步效果在于：
[0017]本技术结构简单，占用空间小；有效提高铸件的补缩能力，消除铸件缩孔、疏松缺陷，提高铸件合格率。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图。
[0019]图2是本技术整体结构左视图。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0021]为了使本领域技术人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当
属于本技术保护的范围。
[0022]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，“包括”和“具有”等类似术语，是指除了已经在“包括”和“具有”中所罗列的那些内容以外，还可以“包括”和“具有”其它尚未罗列的内容；例如，可以包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于已经清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]图1
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2中，包括熔铸室1、调压模壳室2、感应熔炼坩埚3、模壳升降抽拉装置4、真空系统5、冒口感应加热线圈6、冒口感应加热线圈驱动装置7、熔炼中频电源及冒口加热中频电源8、储气罐9、调压控制系统10、冷却进、出气孔11、冷却调节装置12等。
[0024]如图1
‑<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，其特征在于，包括熔铸室（1），熔铸室（1）连通调压模壳室（2）和加料室，熔铸室（1）中安装感应熔炼坩埚（3），调压模壳室（2）内设有加热移动装置，加热移动装置上安装冒口加热装置，调压模壳室（2）分别连通真空系统（5）和补充气源；熔铸室（1）和加料室分别连通真空系统（5）；调压模壳室（2）连通冷却介质。2.如权利要求1所述的具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，其特征在于，熔铸室（1）通过阀门连通调压模壳室（2）和加料室。3.如权利要求1所述的具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，其特征在于，冒口加热装置为冒口感应加热线圈（6）。4.如权利要求3所述的具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，其特征在于，冒口感应加热线圈（6）由空心铜管构成，空心铜管内通循环冷却水进行冷却。5.如权利要求3所述的具有高效复合补缩功能的真空精密铸造设备，其特征在于，冒口感应加热线圈（6）匝数为3
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10圈，冒口加热电源功率为5~100KW，频率为6KHz~10KHz。6.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯宏伟，
申请(专利权)人：江苏永瀚特种合金技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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