一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统技术方案

技术编号:822843 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,涉及一种冷坩埚系统。现有圆形截面的冷坩埚对于矩形截面的铸锭无法使用。本发明专利技术坩埚本体1的型腔1-1为相邻两面呈圆角过渡且上小下大的四棱台,型腔1-1的宽W、长L、高H之间的比例为1∶2~6∶10~20,在所述坩埚本体1上开有从外表面1-2到型腔1-1贯通的开缝6,开缝6为六至十八条。使用本发明专利技术的冷坩埚系统进行定向凝固,对材料无污染,可以实现对金属坯件进行连续熔化和成形的目的,它可以使坩埚内电磁场分布较为均匀,金属熔化温度一致,电磁约束力与所成形铸锭截面形状匹配,可以制备高质量的具有定向凝固组织的异型合金坯锭,从而满足冶金工业、航天工业、航空工业的需求。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷坩埚系统。
技术介绍
冷坩埚技术发源于上世纪的五六十年代,近年来随着其结构形式和与其它加工技术的结合而成为一种正在兴起的新技术,它是将分瓣绝缘的水冷铜坩埚置于高频交变电磁场内,利用交变电磁场产生的涡流热效应熔化金属,并使熔融金属与坩埚侧壁保持软接触或者非接触状态,同时对炉料进行电磁搅拌或者约束成形的技术。由于被熔化金属与坩埚壁的非(软)接触,所以能保持原金属的高纯度及防止在熔炼或成形过程中各种间隙元素的污染,所加工的钛合金成分准确、间隙元素含量低,质量优异。在钛合金定向凝固方面,哈尔滨工业大学成功的实现了在圆柱形冷坩埚内的连续定向凝固工艺过程,由于圆形截面的冷坩埚只可以配合现有凝固方法得到圆形铸锭,所以对于相对来说比较复杂的矩形截面铸锭,通过现有的冷坩埚和熔铸方法却无法得到,因为采用冷坩埚进行定向凝固首先面临的是合金的加热熔化和电磁力约束成形问题,对于在具有矩形截面的冷坩埚内进行的电磁熔化与约束成形,与以往的圆形截面冷坩埚相比无论是在磁感应强度的分布还是在成形和加热特性方面都有很大的不同,尤其是长宽比较大的矩形截面铸锭,最明显的差别就是在铸锭的不同部位对电磁能量的吸收能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,它包括带有盲孔(1-3)和出水孔(1-4)的坩埚本体(1)、分配进水管(2-1)、循环出水管、入水管(3)、出水管(4)和法兰(5):法兰(5)为双层,上层法兰(5-1)与入水管(3)连接,上层法兰(5-1)上设有插入到盲孔(1-3)内的分配进水管(2-1);下层法兰(5-2)与出水管(4)连接,在下层法兰(5-2)上设有与出水孔(1-4)连接的循环出水管,其特征在于坩埚本体(1)的型腔(1-1)为相邻两面呈圆角过渡且上小下大的四棱台,型腔(1-1)贯穿坩埚本体(1)的整个高度,所述型腔(1-1)任一横截面的宽(W)、长(L)与型腔高(H)之间的比例为...

【技术特征摘要】
1.一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,它包括带有盲孔(1-3)和出水孔(1-4)的坩埚本体(1)、分配进水管(2-1)、循环出水管、入水管(3)、出水管(4)和法兰(5)法兰(5)为双层,上层法兰(5-1)与入水管(3)连接,上层法兰(5-1)上设有插入到盲孔(1-3)内的分配进水管(2-1);下层法兰(5-2)与出水管(4)连接,在下层法兰(5-2)上设有与出水孔(1-4)连接的循环出水管,其特征在于坩埚本体(1)的型腔(1-1)为相邻两面呈圆角过渡且上小下大的四棱台,型腔(1-1)贯穿坩埚本体(1)的整个高度,所述型腔(1-1)任一横截面的宽(W)、长(L)与型腔高(H)之间的比例为1∶2~6∶10~20,在所述坩埚本体(1)上开有从外表面(1-2)到型腔(1-1)贯通的开缝(6),开缝(6)为六至十八条。2.根据权利要求1所述的一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,其特征在于型腔(1-1)的相邻两面间的过渡圆角半径(R1)为4~10mm。3.根据权利要求1或2所述的一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,其特征在于所述开缝(6)为对开的六条直缝,或者为对开的四条斜缝和两条直缝,或者为对开的四条斜缝和四条直缝。4.根据权利要求3所述的一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,其特征在于所述开缝(6)的任一处横截面形状为靠近坩埚内侧的是两条宽度(W1)为0.1~0.5mm的平行直线(6-1),其沿径向向外长度(L1)为2~4mm,该平行直线(6-1)通过直线(6-2)或弧线(6-3)过渡到坩埚本体(1)的外表面(1-2)上。5.根据权利要求4所述的一种适于连续熔铸定向凝固的矩形冷坩埚系统,其特征在于平行直线...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁宏升王艳丽李春晖毕维生郭景杰傅恒志
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:93[中国|哈尔滨]

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