【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温合金熔体净化，具体涉及一种对高温合金熔体净化的装置和方法。
技术介绍
1、镍基高温合金广泛应用于航空航天领域和军工产业，已成为制备先进航空发动机涡轮盘等关键热端部件的优选材料。随着发动机推重比的不断提高，对涡轮盘用材料提出了更高要求。新料生产得到的合金与返回料生产得到的合金成分相同、熔炼工艺一致，但返回料中氧氮硫含量增多，使得合金的疲劳寿命、持久寿命和塑性严重降低。因此，控制高温合金返回料的氧氮硫含量，就是提高返回料合金质量和再利用率的关键。
2、现有技术中，净化高温合金返回料的方法普遍有：①机械滚磨：通过将块、磨块、水和化学剂按一定比例混合装入滚筒中，使料块与工件之间进行碰撞、滚压、滑擦和刻划，实现料块表面的磨削，有效去除表面毛刺、显微疏松、氧化皮，提高表面质量；②电渣重熔：用电流通过熔渣时产生的电阻热熔化金属电极，被加热融化的金属以熔滴的形式经过渣层，使渣与金属间发生了充分的冶金反应，显著地提高金属的纯净度；③真空感应重熔：真空感应重熔对合金的净化主要取决于真空除杂作用，真空度越高，除杂效果越明显；④陶瓷网过滤净化：陶瓷过滤器主要依靠机械屏蔽或阻挡作用以及物理吸附和烧结作用来实现夹杂物与合金熔体的分离。
3、上述技术大多通过夹杂物和高温合金熔体的密度差异及渣金间反应来实现分离，但对于小尺寸的夹杂物或密度与高温合金熔体接近的夹杂物是很难通过上述方法实现分离。此外，上述方法存在设备复杂、生产成本高、净化效果不限制等局限性，仍然会造成非金属夹杂物进入到高温合金熔体中，恶化成品质量，无法满足
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的上述问题，本专利技术提供及一种对高温合金熔体净化的装置和方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。
2、一种对高温合金熔体净化的装置，所述装置包括：溜槽、过滤模块、导线移动组件、电极和电源模块，其中所述过滤模块设置在所述溜槽内部，用于对高温合金熔体中的夹杂物进行过滤；
3、所述过滤模块内部设置有电极孔位，所述电极设置于所述电极孔位中，用于给所述过滤模块内的高温合金熔体施加脉冲电流；
4、所述导线移动组件设置在所述溜槽的外部，分别连接所述电源模块和所述电极；
5、所述电源模块用于给所述过滤模块提供脉冲电流。
6、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述溜槽的形状为长方形，其长度为600mm-800mm,宽度为200mm-400mm。
7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述导线组件包括导线，链条、链条运行轨道、链条牵引模块，其中，所述导线的一端连接在链条上，另一端通过电极连接组件与所述电极连接；所述链条设置在链条运行轨道内，所述链条运行轨道设置在所述溜槽的外部；所述链条牵引模块设置在过滤模块的外部，与所述链条相连接，用于牵引所述链条在所述链条运行轨道上运动。
8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，两根所述电极为结构相同的棒状，棒状电极直径为10-15mm，长度约为20-30mm；所述棒状电极材料为高纯石墨或其他不与熔体反应的导电耐高温材料。
9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述导线为纯铜线、镀镍铜线或纯镍线。
10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述链条的长度为4-8m，宽度为10cm-30cm；对应地，所述链条运行轨道的宽度为30cm-60cm，轨道长度为6m-12m。
11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电极连接组件包括快插插头和多段式导线，外包高温绝缘套的所述多段式导线一端连接两个所述电极，另一端连接所述快插插头，所述快插插头还同时与所述导线连接。
12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述夹杂物为氧化物、氮化物或硫化物中的一种或几种。
13、本专利技术还提供了一种对高温合金熔体净化的方法，所述方法采用所述的装置来实现，包括如下步骤：
14、s1.将装置的两根电极放入过滤模块中预先设置的孔位上，之后将电极连接导线移动组件中的导线，进而连接电源模块，将放置有过滤模块的溜槽送入真空感应熔炼炉的真空浇铸室内，链条牵引模块随着溜槽移动，链条牵引模块继而带动链条移动，电极连接组件和绑缚在链条上的金属导线均随着链条的牵引而向真空浇铸室内移动，链条及绑缚的导线由折叠的形态变为拉直的形态；
15、s2.高温合金熔体流经溜槽时，打开电源模块，按照设定的脉冲电流参数提供脉冲电流，高温合金熔体中的夹杂物在所述脉冲电流的驱动下被滤除，得到纯净的高温合金熔体。
16、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述脉冲电流的参数设置如下：电流50-500a，频率1000-50000hz，脉宽1-1000μs，电压1-24v。
17、本专利技术的有益效果
18、与现有技术相比，本专利技术有如下有益效果：
19、本专利技术的对高温合金熔体净化的装置，装置包括：溜槽、过滤模块、导线移动组件、电极和电源模块，过滤模块设置在所述溜槽内部，用于对高温合金熔体中的夹杂物进行过滤；过滤模块内部设置有电极孔位，所述电极设置于所述电极孔位中，用于给所述过滤模块内的高温合金熔体施加脉冲电流；导线移动组件设置在所述溜槽的外部，分别连接所述电源和所述电极；电源模块用于给所述过滤模块提供脉冲电流。本专利技术在脉冲电流作用下，高温合金熔体内产生非均匀电流场，电场驱动力可调控高温合金熔体内的小尺寸氧氮硫夹杂物定向迁移，从而远离溜槽的过滤网，防止夹杂物进入浇铸工序，从而实现对高温合金熔体的净化。本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术通过在长方形过滤模块中布置插入式电极，通过金属导线将电极与电源模块的正负极相连接，从而在长方形过滤模块中形成非均匀电场，产生电驱动力阻止高温合金熔体中的夹杂物随其流入模具。通过设置合理的脉冲频率和电流强度，加强电极周围趋肤效应强度，增大非均匀电场分布范围，覆盖整个长方形过滤模块，有效的抑制夹杂物进入后面的浇铸模具。
20、(2)本专利技术提供的装置结构和方法简单，成本低，效率高，且采用垂直于高温合金熔体运动方向的石墨电极形成非均匀电场，长方形过滤模块内部产生电驱动力驱动夹杂物净化高温合金熔体的方法，使得施加方式简易方便，不干扰高温合金冶炼和浇铸生产流程，同时还能起到制备洁净化铸锭的效果。
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1.一种对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述装置包括：溜槽、过滤模块、导线移动组件、电极和电源模块，其中所述过滤模块设置在所述溜槽内部，用于对高温合金熔体中的夹杂物进行过滤；
2.根据权利要求1所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述溜槽的形状为长方形，其长度为600mm-800mm,宽度为200mm-400mm。
3.根据权利要求1所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述导线组件包括导线，链条、链条运行轨道、链条牵引模块，其中，所述导线的一端连接在链条上，另一端通过电极连接组件与所述电极连接；所述链条设置在链条运行轨道内，所述链条运行轨道设置在所述溜槽的外部；所述链条牵引模块设置在过滤模块的外部，与所述链条相连接，用于牵引所述链条在所述链条运行轨道上运动。
4.根据权利要求3所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，两根所述电极为结构相同的棒状，棒状电极直径为10-15mm，长度约为20-30mm；所述棒状电极材料为高纯石墨或其他不与熔体反应的导电耐高温材料。
5.根据权利要求3所述的对高温合金熔体净化的装
6.根据权利要求3所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述链条的长度为4-8m，宽度为10cm-30cm；对应地，所述链条运行轨道的宽度为30cm-60cm，轨道长度为6m-12m。
7.根据权利要求3所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述电极连接组件包括快插插头和多段式导线，外包高温绝缘套的所述多段式导线一端连接两个所述电极，另一端连接所述快插插头，所述快插插头还同时与所述导线连接。
8.根据权利要求1所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述夹杂物为氧化物、氮化物或硫化物中的一种或几种。
9.一种对高温合金熔体净化的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-8任一项所述的装置来实现，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的对高温合金熔体净化的方法，其特征在于，所述脉冲电流的参数设置如下：电流50-500A，频率1000-50000Hz，脉宽1-1000μs，电压1-24V。
...【技术特征摘要】
1.一种对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述装置包括：溜槽、过滤模块、导线移动组件、电极和电源模块，其中所述过滤模块设置在所述溜槽内部，用于对高温合金熔体中的夹杂物进行过滤；
2.根据权利要求1所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述溜槽的形状为长方形，其长度为600mm-800mm,宽度为200mm-400mm。
3.根据权利要求1所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，所述导线组件包括导线，链条、链条运行轨道、链条牵引模块，其中，所述导线的一端连接在链条上，另一端通过电极连接组件与所述电极连接；所述链条设置在链条运行轨道内，所述链条运行轨道设置在所述溜槽的外部；所述链条牵引模块设置在过滤模块的外部，与所述链条相连接，用于牵引所述链条在所述链条运行轨道上运动。
4.根据权利要求3所述的对高温合金熔体净化的装置，其特征在于，两根所述电极为结构相同的棒状，棒状电极直径为10-15mm，长度约为20-30mm；所述棒状电极材料为高纯石墨或其他不与熔体反应的导电耐高温材料。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新房，邵洪刚，丁胜利，刘常皓，黄孝山，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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