一种多功能真空熔炼炉制造技术

一种多功能真空熔炼炉，包括炉体座，在炉体座上设置有保护气体源、照明装置、真空系统、非自耗电弧熔炼与吸铸装置、电磁悬浮熔炼与感应加热熔炼装置；在炉体座中部位置设置熔炼室，在熔炼室上设置炉门；在熔炼室上面，可拆卸式连接密封装置；在熔炼室的熔炼腔内，设置可拆卸的感应线圈，锥形的感应线圈与超音频电源连接；在炉体座上活动设置可移动式真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置，所述真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置连接或安装在熔炼室内，分别构成真空电磁悬浮熔炼与悬淬系统和真空非自耗电弧熔炼系统。本发明专利技术的真空熔炼炉适用于易氧化的金属材料及合金的熔炼，也适用于高温合金的熔炼、真空感应加热熔炼以及真空电磁悬浮熔炼与悬淬等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于真空熔炼领域，尤其是一种利用真空非自耗电弧熔炼与吸铸技术，真空感应加热熔炼技术，真空电磁悬浮熔炼与悬淬技术相结合的用于特殊冶金和材料制备的 一种多功能真空熔炼炉。
技术介绍
现有技术中，真空感应熔炼炉、真空非自耗电弧熔炼炉以及真空电磁悬浮熔炼炉 往往是都是单独设计，每种熔炼炉都有自己独立的真空系统和熔炼室，也有的采用共用一 套真空系统，通过两个真空阀门来控制两个不同的熔炼室，从而实现两种不同的熔炼方法。 名称为"一种真空电弧熔炼吸铸设备"、专利号为ZL03214389. 3的技术专利和名称为 "一种真空电弧熔炼吸铸装置"、专利号为ZL03214387. 7的技术专利，所公开的真空电 弧熔炼吸铸设备中，都具有真空系统和熔炼室，采用真空电弧熔炼的方式熔化金属，在将熔 化的金属液体流入铸模中冷却成型。现有技术中，没有通过一套真空系统和一个熔炼室内 实现上述多种功能的熔炼方法，大大增加了设备的部件数量、增大了结构复杂程度，其真空 系统至少都有两套，而且操作不方便，大大增加了熔炼室等真空熔炼炉的制造成本，同时增 大了设备的故障率。
技术实现思路
本专利针对现有技术的真空感应熔炼炉、真空非自耗电弧熔炼炉以及真空电磁悬 浮熔炼炉往往是都是单独设计，每种熔炼炉都有自己独立的真空系统和熔炼室，导致设备 的部件数量多、结构复杂程度、增加其制造成本等不足，结合真空非自耗电弧熔炼，真空感 应熔炼和真空电磁悬浮熔炼技术，目的是提供一种通过一套真空系统和一个熔炼室可以实 现真空非自耗电弧熔炼与吸铸，真空感应加热熔炼和真空电磁悬浮熔炼与悬淬的一种多功 能真空熔炼炉。本专利技术的技术方案一种多功能真空熔炼炉，包括炉体座，在炉体座上设置有保护气体源、照明装置、真空系统、非自耗电弧熔炼与吸铸装置、电磁悬浮熔炼与感应加热熔炼装置；其特征在于在炉体座中部位置设置熔炼室，在熔炼室上设置炉门； 在熔炼室上面，可拆卸式连接密封装置，移动杆的一端穿过密封装置深入熔炼室的熔炼腔内与连接板连接，连接板与中空陶瓷支撑杆连接，中空陶瓷支撑杆的下端与软充气管道相配合连接；移动杆的另一端与移动杆调节装置连接，通过调节移动杆调节装置可以使移动杆上下移动与旋转；在熔炼室的熔炼腔内，设置可拆卸的感应线圈，锥形的感应线圈与超音频电源连接； 在炉体座上活动设置可移动式真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置，真空非自耗电弧 熔炼与吸铸装置包括密封件、波纹管、波纹管固定板、阴极弧枪、阴极弧枪支架、电弧电源接 线板、循环冷却水管接口、搅拌电流调节装置、熔炼电流调节装置、控制面板、控制手柄、电 弧熔炼电线、钨极固定装置、钨极、电弧电源、带动其移动的手动或电动升降装置，通过密封件连接或安装在熔炼室上； 根据需要，将密封装置、移动杆、感应线圈、中空陶瓷支撑杆、连接板连接或安装在 熔炼室内，或将所述真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置连接或安装在熔炼室内，分别构成真 空电磁悬浮熔炼与悬淬系统和真空非自耗电弧熔炼系统；真空电磁悬浮熔炼与悬淬系统， 对设置在感应线圈内的金属样品，进行真空电磁悬浮熔炼；真空非自耗电弧熔炼系统，对设 置在熔炼室内的坩埚内的金属样品，进行真空非自耗电弧熔炼。 进一步的特征在于在熔炼室的下面连接熔炼吸铸装置，将所述真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置连接或安装在熔炼室内，对设置在熔炼吸铸装置内的水冷铜坩埚中的金属样品，进行真空非自耗电弧熔炼；待金属样品完全熔化后，熄弧，并打开真空吸铸用真空室，熔融的合金液在负压的作用下吸铸到铜模中，快速冷却凝固得到合金锭。 在感应线圈内设置陶瓷坩埚，对设置在陶瓷坩埚内的金属样品，进行真空感应加热熔炼。 在密封装置上设置观察窗法兰，观察窗法兰上设置两根支撑杆，红外测温仪通过 调节与固定装置活动设置在支撑杆上，透过观察窗法兰中的石英观察窗测量熔炼室内样品 的温度。 所述的空系统，包括高真空测量系统、低真空测量系统、高真空阀、分子泵抽气管 道、低真空阀、抽气管道、分子泵、前级真空泵；分子泵抽气管道的一端连接分子泵，另一端 连接熔炼室和/或熔炼吸铸装置，抽气管道的一端连接前级真空泵，另一端连接熔炼室和/ 或熔炼吸铸装置；高真空测量系统、低真空测量系统、高真空阀、低真空阀分别设置在分子 泵抽气管道或抽气管道上。 所述的保护气体源包括氩气瓶组及其管道和氦气瓶组及其管道，氩气瓶组通过氩 气减压阀和氩气控制装置与熔炼室连接，将氩气通入熔炼室内；氦气瓶组通过氦气减压阀 和氦气控制装置与熔炼室连接，将氦气通入熔炼室内。 所述的所述的照明装置，设置在熔炼室内，通电后发光照亮熔炼室的熔炼腔。 在感应线圈下方设置铜板或铜模。 本专利技术的多功能真空熔炼炉，具有如下特点 本专利技术多功能真空熔炼炉，通过结构设计与优化，实现了真空非自耗电弧熔炼，真 空感应熔炼和真空电磁悬浮熔炼等三种熔炼技术相结合，通过一套真空系统和一个熔炼室 可以实现以上三种熔炼方法，从而可以大大减少真空系统、熔炼室等部件，结构简单、操作 方便，能降低真空熔炼炉的制造成本，降低设备的故障率。附图说明 图1是本专利技术多功能真空熔炼炉的结构示意图； 图2是真空电磁悬浮熔炼与悬淬的结构示意图； 图3是真空感应加热熔炼结构示意图。具体实施例方式如图1、2、3中，本专利技术的多功能真空熔炼炉，包括炉体座，在炉体座上设置有保护 气体源、照明装置、真空系统、非自耗电弧熔炼与吸铸装置、电磁悬浮熔炼与感应加热熔炼5装置等。设置在炉体座中部位置的熔炼室13具有较好的密封性能，其内是熔炼腔，在熔炼 室13上设置炉门18，炉门18位于熔炼室13的正前方，打开后就能放取物品，采用石英玻璃 制作的炉门18透明，可作为观察窗便于观察熔炼腔内的情况。所述的保护气体源包括氩气 瓶组1及其管道和氦气瓶组2及其管道，氩气瓶组1通过氩气减压阀4和氩气控制装置10 与熔炼室13连接，将氩气按需通入熔炼室13内；氦气瓶组2通过氦气减压阀5和氦气控 制装置9与熔炼室13连接，将氦气按需通入熔炼室13内；在熔炼室13的上下侧面分别设 置有下、上不锈钢环7、16，下不锈钢环7和上不锈钢环16通过焊接与熔炼室13连接；超音 频电源3通过输出电线8和超音频电源输出端口 14(水冷)和连接法兰15连接在熔炼室 13上，并与熔炼室13内的感应线圈59连接，感应线圈59是锥形，通电后能够产生磁场力 和悬浮力；在熔炼室13的下面连接一个熔炼吸铸装置6，熔炼吸铸装置6可参考中国专利 ZL03214389. 3和ZL03214387. 7所公开的技术方案，做成可以分别吸铸和电磁搅拌的装置。 所述的照明装置39，设置在熔炼室13内，通电后发光照亮熔炼室13的熔炼腔。放气装置 11用于将熔炼室13熔炼腔的气体向外释放，真空压力表12用于显示熔炼腔的真空度。在 熔炼室13上面，可拆卸式连接密封装置17以将熔炼室13的熔炼腔密封，密封装置17上装 有可移动杆法兰19，移动杆20的一端穿过密封装置17(可通过密封装置17上的法兰19) 深入熔炼室13的熔炼腔内，其另一端与移动杆调节装置21连接，通过调节移动杆调节装置 21可以使移动杆20上下移动与旋转，调节移动杆20相对于熔炼腔的位置和高度。红外测 温仪25通过支撑杆24和调节与固定装置26可以实现上下、前后、左右移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能真空熔炼炉，包括炉体座，在炉体座上设置有保护气体源、照明装置、真空系统、非自耗电弧熔炼与吸铸装置、电磁悬浮熔炼与感应加热熔炼装置；其特征在于：在炉体座中部位置设置熔炼室（１３），在熔炼室（１３）上设置炉门（１８）；在熔炼室（１３）上面，可拆卸式连接密封装置（１７），移动杆（２０）的一端穿过密封装置（１７）深入熔炼室（１３）的熔炼腔内与连接板（６２）连接，连接板（６２）与中空陶瓷支撑杆（６０）连接，中空陶瓷支撑杆（６０）的下端与软充气管道（６３）相配合连接；移动杆（２０）的另一端与移动杆调节装置（２１）连接，通过调节移动杆调节装置（２１）可以使移动杆（２０）上下移动与旋转；在熔炼室（１３）的熔炼腔内，设置可拆卸的感应线圈（５９），锥形的感应线圈（５９）与超音频电源（３）连接；在炉体座上活动设置可移动式真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置，真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置包括密封件（２７）、波纹管（２８）、波纹管固定板（２９）、阴极弧枪（３０）、阴极弧枪支架（３１）、电弧电源接线板（３２）、循环冷却水管接口（３３）、搅拌电流调节装置（３４）、熔炼电流调节装置（３５）、控制面板（３６）、控制手柄（３７）、电弧熔炼电线（３８）、钨极固定装置（４４）、钨极（４５）、电弧电源（５３）、带动其移动的手动或电动升降装置，通过密封件（２７）连接或安装在熔炼室（１３）上；根据需要，将密封装置（１７）、移动杆（２０）、感应线圈（５９）、中空陶瓷支撑杆（６０）、连接板（６２）连接或安装在熔炼室（１３）内，或将所述真空非自耗电弧熔炼与吸铸装置连接或安装在熔炼室（１３）内，分别构成真空电磁悬浮熔炼与悬淬系统和真空非自耗电弧熔炼系统；真空电磁悬浮熔炼与悬淬系统，对设置在感应线圈（５９）内的金属样品，进行真空电磁悬浮熔炼；真空非自耗电弧熔炼系统，对设置在熔炼室（１３）内的坩埚内的金属样品，进行真空非自耗电弧熔炼。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周志明，詹捷，唐丽文，罗静，曹敏敏，雷彬彬，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]