一种定向单晶真空精密铸造炉结构制造技术

本发明专利技术公开了一种定向单晶真空精密铸造炉结构，具体涉及定向单晶真空铸造炉技术领域，包括熔炼室和铸模室，所述熔炼室固定在铸模室顶端，所述熔炼室内部设有熔化线圈，所述熔化线圈下方设有保温线圈。本发明专利技术通过上感应环、下感应环、上感应线圈和下感应线圈对保温线圈的温度进行控制，让处于模壳内的产品处于不同的温度进行降温，以达到产品在结晶过程中处于可控状态，保证产品内部晶相满足要求，再利用伺服电机驱动的直线滑动机构下降，让模壳缓慢的经过冷却水环，以便模壳内的熔液由下而上慢慢冷却凝固，使得产品内部的晶相满足结晶的工艺要求，由于使用循环水进行冷却，使用成本较低且环保，设备的整体结构简单，模块化设计降低维护使用成本。计降低维护使用成本。计降低维护使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种定向单晶真空精密铸造炉结构


[0001]本专利技术涉及定向单晶真空铸造炉
，更具体地说是一种定向单晶真空精密铸造炉结构。

技术介绍

[0002]定向凝固是指在凝固过程中采用强制手段，使铸件在整个凝固过程中的固液界面上的热流应保持从一个方向扩散，即定向散热，同时结晶前沿区域内必须维持正向温度梯度，以阻止新晶核形成，在金属结晶过程中提供单一方向上的温度梯度，消除结晶过程中生成的横向晶界，显著提高了铸件在高温下的工作能力，使晶体尽可能沿此方向生长，使铸件具有单一方向的柱状晶或单晶组织结构。
[0003]定向凝固是铸造中一项具有重大意义的技术，它主要用于制造燃气轮机热端部件的高温合金零件，尤其是航空航天发动机的涡轮叶片。这类叶片工作在承受温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的环境下，被视为发动机关键材料中最重要的零件。涡轮转子叶片的性能水平特别是承温能力是航空发动机性能的重要标志，定向凝固铸造正是为提高发动机涡轮叶片承温能力而出现的一项先进技术，其应用显著提高了合金的性能水平，而单晶定向精密铸造炉生产的铸件可以满足该类铸件在极高温的工作环境下有非常优异的机械性能，即在浇铸过程中需要严格控制金属的凝固过程。
[0004]目前，定向单晶真空精密铸造炉在其凝固中，处于模壳内不同位置的产品在冷却时，其降温温度相同，导致在结晶过程中处于不可控状态，产品内部晶相不满足要求。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种定向单晶真空精密铸造炉结构，以解决上述
技术介绍
中出现的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种定向单晶真空精密铸造炉结构，包括熔炼室和铸模室，所述熔炼室固定在铸模室顶端，所述熔炼室内部设有熔化线圈，用于快速熔化材料，所述熔化线圈下方设有保温线圈，使用保温线圈对熔液进行保温处理，所述保温线圈内部设有温控组件，所述保温线圈外壁套设有上感应线圈和下感应线圈，所述保温线圈顶端设有保温盖，利用保温盖对保温线圈上的开口进行密封，可以有效避免熔液溅出，所述保温盖顶端固定设有转轴，所述转轴顶端贯穿熔炼室并延伸至熔炼室外侧，所述熔炼室顶端固定设有加料装置，使用加料装置自动放置棒料，不需要人工操作，使用起来更加方便，所述铸模室底端贯穿设有升降组件，所述升降组件顶端延伸至铸模室内部，所述升降组件顶端设有模壳，所述铸模室顶端和熔炼室底端之间开设有连通孔，用于模壳在熔炼室和铸模室之间移动，所述连通孔上方设有冷却水环，所述铸模室后端开设有开口，所述开口内部设有隔离舱盖，所述熔炼室一端和铸模室一端均贯穿设有真空系统接口，便于将整个装置与外界的真空装置进行连接，使熔炼室和铸模室内部保持真空状态，从而提高加工的效果。
[0007]在一个优选地实施方式中，所述温控组件包括上感应环和下感应环，所述上感应环、下感应环在保温线圈内部上下分布，所述上感应线圈和下感应线圈在保温线圈外侧呈上下分布，便于对保温线圈的温度进行控制。
[0008]在一个优选地实施方式中，所述熔化线圈内部设有熔炉，所述熔炉后端固定设有电动转盘，所述电动转盘固定在熔炼室内壁上，使用电动转盘带动熔炉转动，不需要工作人员手动进行操作，既提高了加工效率，又提高了操作的安全性。
[0009]在一个优选地实施方式中，所述加料装置内部有可夹持棒料的夹持结构，用于夹持棒料，所述加料装置和熔炼室之间设有插板阀，便于控制加料装置的开合，从而控制棒料的流动。
[0010]在一个优选地实施方式中，所述冷却水环两端均固定设有支架，所述支架底端与熔炼室内部固定连接，提高冷却水环在使用时的稳定性，所述保温线圈底端与支架顶端固定连接，增加保温线圈和冷却水环的稳定性。
[0011]在一个优选地实施方式中，所述转轴顶端固定设有旋转气缸，所述旋转气缸固定在熔炼室顶端，所述转轴通过轴承与熔炼室连接，使用旋转气缸实现保温盖的自动开合，不需要人工操作，使用起来更加方便、安全。
[0012]在一个优选地实施方式中，所述升降组件包括伺服电机以及伺服电机驱动的直线滑动机构，所述直线滑动机构顶端固定设有托盘，所述模壳设在托盘上方，利用伺服电机以及伺服电机驱动的直线滑动机构调节模壳的位置，使用起来更加方便，将模壳放置在托盘上，便于工作人员对模壳进行拿取更换。
[0013]本专利技术的技术效果和优点：
[0014]1、本专利技术通过上感应环、下感应环、上感应线圈和下感应线圈对保温线圈的温度进行控制，让处于模壳内的产品处于不同的温度进行降温，以达到产品在结晶过程中处于可控状态，保证产品内部晶相满足要求，再利用伺服电机驱动的直线滑动机构下降，让模壳缓慢的经过冷却水环，以便模壳内的熔液由下而上慢慢冷却凝固，使得产品内部的晶相满足结晶的工艺要求，由于使用循环水进行冷却，使用成本较低且环保，设备的整体结构简单，模块化设计降低维护使用成本。
[0015]2、通过使用加料装置将棒料输送到熔炉内部进行熔炼，然后使用伺服电机驱动模壳从铸模室内部移到保温线圈内部，利用保温线圈对模壳进行预热，同时将保温盖关闭，防止在熔炼过程中杂质飞溅到保温线圈内部，待模壳内熔液凝固结晶后，使用伺服电机以及伺服电机驱动的直线滑动机构带动模壳下降至铸模室的最底部，同时将隔离舱盖关闭，熔炼室内进行下一次熔炼，提高熔炼的效率，待熔液完全冷却后，开启铸模室的室门取出产品，同时放入新的模壳，进行下一次熔炼。
[0016]3、通过使用电动转盘驱动熔化线圈转动，将熔炉内部的熔液输送到模壳中，不需要人工进行操作，既可以增加安全性，又可以提高工作效率，在需要调节保温盖时，通过使用旋转气缸带动转轴底端的保温盖转动，旋转气缸运作时带动转轴旋转，保温盖跟随转轴一起旋转，实现保温线圈顶端的自动开合，不需要工作人员手动进行操作，使用起来更加省时省力。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术的棒料输送示意图；
[0019]图3为本专利技术的熔化线圈熔炼状态示意图；
[0020]图4为本专利技术的熔化线圈移至待倾翻位置示意图；
[0021]图5为本专利技术的模壳下降示意图；
[0022]图6为本专利技术的模壳下降到铸模室最底端示意图；
[0023]图7为本专利技术的图1的局部结构图。
[0024]附图标记为：1、熔炼室；2、铸模室；3、熔化线圈；4、保温线圈；5、上感应线圈；6、下感应线圈；7、保温盖；8、转轴；9、加料装置；10、模壳；11、连通孔；12、冷却水环；13、隔离舱盖；14、真空系统接口；15、上感应环；16、下感应环；17、熔炉；18、电动转盘；19、棒料；20、插板阀；21、支架；22、旋转气缸；23、伺服电机；24、托盘。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定向单晶真空精密铸造炉结构，包括熔炼室(1)和铸模室(2)，所述熔炼室(1)固定在铸模室(2)顶端，其特征在于：所述熔炼室(1)内部设有熔化线圈(3)，所述熔化线圈(3)下方设有保温线圈(4)，所述保温线圈(4)内部设有温控组件，所述保温线圈(4)外壁套设有上感应线圈(5)和下感应线圈(6)，所述保温线圈(4)顶端设有保温盖(7)，所述保温盖(7)顶端固定设有转轴(8)，所述转轴(8)顶端贯穿熔炼室(1)并延伸至熔炼室(1)外侧，所述熔炼室(1)顶端固定设有加料装置(9)，所述铸模室(2)底端贯穿设有升降组件，所述升降组件顶端延伸至铸模室(2)内部，所述升降组件顶端设有模壳(10)，所述铸模室(2)顶端和熔炼室(1)底端之间开设有连通孔(11)，所述连通孔(11)上方设有冷却水环(12)，所述铸模室(2)后端开设有开口，所述开口内部设有隔离舱盖(13)，所述熔炼室(1)一端和铸模室(2)一端均贯穿设有真空系统接口(14)。2.根据权利要求1所述的一种定向单晶真空精密铸造炉结构，其特征在于：所述温控组件包括上感应环(15)和下感应环(16)，所述上感应环(15)、下感应环(16)在保温线圈(4)内部上下分布，所述上感应线圈(5)和下感应线圈(...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪澎，李心钰，
申请(专利权)人：上海元定科技有限公司，
类型：发明
国别省市：