【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及定向凝固技术,具体是一种液态金属冷却定向凝固铸造技术。
技术介绍
定向凝固技术可以生产消除横向晶界(定向柱晶)或完全消除晶界(单晶)的金属铸件,与传统铸造方法得到的铸件比较,这些铸件具有更好的纵向机械性能。燃气轮机、航空发动机的静动叶片就是定向凝固技术应用的一个例子。工业化的定向凝固技术主要是指高速凝固法(HRS),如图3所示,模壳3放置在水冷结晶器6上,并在保温炉2中通过加热原件1加热到金属的熔点以上,在模壳中浇铸熔融的金属后,模壳被从保温炉中沿箭头方向拉下,形成定向凝固铸件。定向凝固铸件质量的一个关键决定因素是定向凝固设备在整个定向凝固过程中能达到的温度梯度,如果整个铸件在较高的温度梯度下定向凝固,生产效率就较高,产品的合格率也较高。为加大温度梯度,一些HRS设备在保温炉底部使用了隔热挡板4,在隔热挡板下使用了水冷环5,这样使模壳的热量一方面通过热传导向水冷结晶器散失,另一方面通过热辐射向水冷环散失。为得到熔融的合金,一般定向凝固设备都采用感应加热方法,如图3所示,高温合金母合金放置在坩埚11中,经感应线圈12加热熔化后,通过浇道13倾倒入保温炉的模壳中。传统的HRS设备由于隔热挡板无法随铸件形状变化而变化,在模壳3和隔热挡板4之间不可避免地会留下间隙,这会大大降低定向凝固过程的温度梯度;同样,水冷环的冷却效果也受铸件形状的影响;另外,水冷结晶器6在定向凝固过程中向下移动,逐渐远离保温炉,通过水冷结晶器的热传导带走的热量越来越少,一般当铸型高度超过7cm时,模壳的热量主要依靠向真空室壁7的辐射来带走,因此随铸件长度的增加,HRS设备能达到的温 ...
【技术保护点】
一种新型定向凝固铸造方法,即将熔化的合金浇铸到在保温炉中预热的铸型中,铸型放置在结晶器上,铸型以一定的速度逐渐拉出保温炉,其特征在于:所述放置在结晶器上的铸型以一定的速度逐渐拉入低熔点液态金属熔池。
【技术特征摘要】
1.一种新型定向凝固铸造方法,即将熔化的合金浇铸到在保温炉中预热的铸型中,铸型放置在结晶器上,铸型以一定的速度逐渐拉出保温炉,其特征在于所述放置在结晶器上的铸型以一定的速度逐渐拉入低熔点液态金属熔池。2.按照权利要求1所述的新型定向凝固铸造方法,其特征在于所述低熔点液态金属熔池是Sn熔池,Sn液的温度为232~380℃。3.按照权利要求2所述的新型定向凝固铸造方法,其特征在于在所述Sn液表面使用动态隔热层,动态隔热层的材料是耐高温、热传导系数低、密度低于液态Sn、高温下与铸型材料不反应、与Sn不浸润的材料。4.按照权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员:张健,燕冰川,楼琅洪,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]
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