【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属铸造，特别涉及一种高温合金件成形方法及装置。
技术介绍
1、高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能，断裂韧性等综合性能，高温合金材料回转类异性薄壁工件由于工件壁薄铸造和加工难度大。目前，高温合金材料回转类异性薄壁工件采用离心铸造工艺，该薄壁件铸造工艺窗口窄，易出现疏松、内表面粗糙等冶金缺陷，且内表面的内凹形状不能满足工件工艺要求，不能够很好的满足机械加工及后续装配要求。因此，设计一种高温合金件成形方法及装置是很有必要的，以解决现有技术中的不足。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种高温合金件成形方法及装置，以解决传统离心铸造工艺存在易出现疏松、内表面粗糙等冶金缺陷，且内表面的内凹形状不能满足工件工艺要求的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术一方面提供一种高温合金件成形方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：高温离心铸造模具在真空环境下，对仿形槽内金属混合粉末加热，使金属混合粉末变成液态合金；
5、步骤s2：高温离心铸造驱动装置驱动高温离心铸造模具高速旋转，液态合金在离心力的作用下依附于高温离心铸造模具的仿形槽的内表面，达到动态平衡；
6、步骤s3：高温离心铸造模具降温，使仿形槽内的液态合金逐渐结晶固化；
7、步骤s4：在液
8、步骤s5：真空机器人带动回转形空间曲面锥脱离高温离心铸造模具；
9、步骤s6：高温离心铸造模具底部的顶升杆顶升，获得结晶细化、晶格致密性高的高温合金材料回转类异性薄壁工件。
10、在一种可能实现的方式中，所述回转形空间曲面锥的外凸空间曲面与所述仿形槽内表面上结晶固化的合金为空间曲线接触，且所述回转形空间曲面锥的回转轴线与所述高温离心铸造模具的驱动轴线非共线。
11、在一种可能实现的方式中，所述回转形空间曲面锥与所述高温离心铸造模具具有旋转速度差，使所述回转形空间曲面锥的外凸空间曲面与依附于所述仿形槽内表面上的结晶固化合金相对滑动摩擦。
12、在一种可能实现的方式中，所述仿形槽内的液态合金通过设置于所述高温离心铸造模具顶部的回转盖防止溢出，回转盖具有能使所述回转形空间曲面锥进出的中心孔。
13、在一种可能实现的方式中，所述高温离心铸造模具利用保温材料的厚度控制降温速度。
14、本专利技术另一方面提供一种实现如上所述的高温合金件成形方法的装置，包括高温离心铸造驱动装置、高温离心铸造模具、顶升杆、回转形空间曲面锥及真空机器人，其中高温离心铸造模具设置于高温离心铸造驱动装置上，且通过高温离心铸造驱动装置驱动高速旋转，高温离心铸造模具具有仿形槽，仿形槽的底部设有能够升降的顶升杆；真空机器人的执行末端设有回转形空间曲面锥，回转形空间曲面锥用于旋转挤压仿形槽内处于逐渐结晶固化过程的合金。
15、在一种可能实现的方式中，所述回转形空间曲面锥具有外凸空间曲面；工作时，外凸空间曲面与依附于所述仿形槽内表面上结晶固化的合金为线接触，且所述回转形空间曲面锥的回转轴线与所述高温离心铸造模具的驱动轴线非共线。
16、在一种可能实现的方式中，所述回转形空间曲面锥与所述高温离心铸造模具通过线速度差，实现结晶固化过程中合金的挤压成型。
17、在一种可能实现的方式中，所述高温离心铸造模具的顶部设有具有中心孔的回转盖，回转盖的中心孔能够使所述回转形空间曲面锥进出。
18、在一种可能实现的方式中，所述真空机器人包括依次连接的y轴直线模组、z轴直线模组、x轴直线模组、r轴旋转驱动模组及r轴，其中r轴与z轴直线模组平行，且下端与所述回转形空间曲面锥连接，使所述回转形空间曲面锥具有沿x、y、z轴方向平移及绕r轴旋转的自由度。
19、本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术提供的一种高温合金件成形方法，在高温合金材料离心铸造工艺过程中，通过挤压高温合金材料，能够控制材料晶格细密性，提高其材料性能，降低工件内表面粗糙度，使工件内表面的内凹形状满足工件工艺图纸。
20、本专利技术提供的一种高温合金件成形装置，结构简单，通过挤压线速度差达到高温合金固化过程的结晶细化，提高合金晶格致密性、高温合金材料回转类异性薄壁内凹表面控形及降低内部表面粗糙度目的。
21、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
22、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种高温合金件成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述回转形空间曲面锥（6）的外凸空间曲面（601）与所述仿形槽（10）内表面上结晶固化的合金为空间曲线接触，且所述回转形空间曲面锥（6）的回转轴线（9）与所述高温离心铸造模具（2）的驱动轴线（8）非共线。
3.根据权利要求2所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述回转形空间曲面锥（6）与所述高温离心铸造模具（2）具有旋转速度差，使所述回转形空间曲面锥（6）的外凸空间曲面（601）与依附于所述仿形槽（10）内表面上的结晶固化合金相对滑动摩擦。
4.根据权利要求1所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述仿形槽（10）内的液态合金通过设置于所述高温离心铸造模具（2）顶部的回转盖（3）防止溢出，回转盖（3）具有能使所述回转形空间曲面锥（6）进出的中心孔。
5.根据权利要求1所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述高温离心铸造模具（2）利用保温材料的厚度控制降温速度。
6.一种实现权利要求1-5任一项所述的高温合金
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述回转形空间曲面锥（6）具有外凸空间曲面（601）；工作时，外凸空间曲面（601）与依附于所述仿形槽（10）内表面上结晶固化的合金为线接触，且所述回转形空间曲面锥（6）的回转轴线（9）与所述高温离心铸造模具（2）的驱动轴线（8）非共线。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述回转形空间曲面锥（6）与所述高温离心铸造模具（2）通过线速度差，实现结晶固化过程中合金的挤压成型。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述高温离心铸造模具（2）的顶部设有具有中心孔的回转盖（3），回转盖（3）的中心孔能够使所述回转形空间曲面锥（6）进出。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述真空机器人（7）包括依次连接的Y轴直线模组（701）、Z轴直线模组（702）、X轴直线模组（703）、R轴旋转驱动模组（704）及R轴（705），其中R轴（705）与Z轴直线模组（702）平行，且下端与所述回转形空间曲面锥（6）连接，使所述回转形空间曲面锥（6）具有沿X、Y、Z轴方向平移及绕R轴旋转的自由度。
...【技术特征摘要】
1.一种高温合金件成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述回转形空间曲面锥（6）的外凸空间曲面（601）与所述仿形槽（10）内表面上结晶固化的合金为空间曲线接触，且所述回转形空间曲面锥（6）的回转轴线（9）与所述高温离心铸造模具（2）的驱动轴线（8）非共线。
3.根据权利要求2所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述回转形空间曲面锥（6）与所述高温离心铸造模具（2）具有旋转速度差，使所述回转形空间曲面锥（6）的外凸空间曲面（601）与依附于所述仿形槽（10）内表面上的结晶固化合金相对滑动摩擦。
4.根据权利要求1所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述仿形槽（10）内的液态合金通过设置于所述高温离心铸造模具（2）顶部的回转盖（3）防止溢出，回转盖（3）具有能使所述回转形空间曲面锥（6）进出的中心孔。
5.根据权利要求1所述的高温合金件成形方法，其特征在于，所述高温离心铸造模具（2）利用保温材料的厚度控制降温速度。
6.一种实现权利要求1-5任一项所述的高温合金件成形方法的装置，其特征在于，包括高温离心铸造驱动装置（1）、高温离心铸造模具（2）、顶升杆（4）、回转形空间曲面锥（6）及真空机器人（7），其中高温离心铸造模具（2）设置于高温离心铸造驱动装置（1）上，且通过高温离心铸造驱动装置（1）驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：周兵，张尚洲，张华，黄海亮，吴冲冲，朱维金，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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