一种高温合金的定向凝固装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温合金的定向凝固装置，包括加热室和铸模冷室，所述加热室和铸模冷室是上下相通、相互隔热的真空腔，其腔体内设置有升降工作台，升降工作台上放置模壳，高温合金熔体在加热室内浇入模壳、随升降工作台下降进入铸模冷室而定向凝固；所述铸模冷室内设置有喷射冷却装置，包括依次连接的喷嘴、冷却液导管和冷却液盛具，所述加热室底部的出炉口处均匀设置一圈喷嘴、喷嘴的喷出端对应模壳外周面，冷却液导管上设置有喷射泵。本发明专利技术装置简单紧凑，在现有定向凝固炉上稍作添置、无需建新炉和变动原有结构；无须添加加热装置进行熔化和保温，操作大大简化；冷却效果优越；能简单且有效地解决叶片模壳散热问题，改善单晶叶片的生长条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温合金部件的精密铸造，具体是在高温合金部件的精密铸造所用的一种定向凝固装置及其使用方法。
技术介绍
为了提高航空发动机和工业燃气轮机的性能，高温合金涡轮叶片需要利用精密铸造加定向凝固的工艺制成柱晶或单晶组织。在真空炉内，高温合金熔化后浇入高温陶瓷模壳中以设定的速度缓慢下降进入冷区，造成陶瓷模壳自下而上的冷却和陶瓷模壳内铸件的定向凝固、形成高温合金的柱晶或单晶组织。但是，由于陶瓷模壳导热性很差，在真空中通过辐射向外散热效率低下，造成其叶片铸件凝固过程中冷却速度和温度梯度不高，影响了产品的质量。特别是重型燃机用的大型叶片由于体积大，散热问题更加严重。现在世界上正积极开发新工艺以改善单晶叶片的生长条件。其中最著名的为液态金属浸浴冷却工艺。如图1所示，在加热室A底部设置一个液态金属的熔池，陶瓷模壳3降入池中通过传导散热。但此法附加设备庞大，需耗巨资建新炉，且操作繁琐，要将成吨的锡或铝使用昂贵的加热油11熔化并保温、作为液态冷却剂。由于生产成本很高，效率低下，导致此工艺虽专利技术几十年但一直难于应用到生产中。另一种改善叶片散热的方法是气体冷却法，是向抽拉出炉膛的模壳喷射惰性气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温合金的定向凝固装置，包括加热室和铸模冷室，所述加热室和铸模冷室是上下相通、相互隔热的真空腔，其腔体内设置有升降工作台，升降工作台上放置模壳，高温合金熔体在加热室内浇入模壳、随升降工作台下降进入铸模冷室而定向凝固；其特征在于：所述铸模冷室内设置有喷射冷却装置，包括依次连接的喷嘴、冷却液导管和冷却液盛具，所述加热室底部的出炉口处均匀设置一圈喷嘴、喷嘴的喷出端对应模壳外周面，冷却液导管上设置有喷射泵。

【技术特征摘要】
1.一种高温合金的定向凝固装置，包括加热室和铸模冷室，所述加热室和铸模冷室是上下相通、相互隔热的真空腔，其腔体内设置有升降工作台，升降工作台上放置模壳，高温合金熔体在加热室内浇入模壳、随升降工作台下降进入铸模冷室而定向凝固；其特征在于:所述铸模冷室内设置有喷射冷却装置，包括依次连接的喷嘴、冷却液导管和冷却液盛具，所述加热室底部的出炉口处均匀设置一圈喷嘴、喷嘴的喷出端对应模壳外周面，冷却液导管上设置有喷射泵。2.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于:所述铸模冷室内设置有冷却液循环装置，包括冷却液收集盘和回流管，所述冷却液收集盘设置在升降工作台的顶部外周上，冷却液收集盘的底部设置有冷却液回流孔、通过回流管连接冷却液盛具。3.根据权利要求2所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于:所述喷嘴底部内侧设置有一圈遮板，该遮板呈倒置的伞状、其底部开口对应冷却液收集盘内侧。4.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于:所述喷嘴为雾化喷嘴。5.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于:所述冷却液为液态镓铟锡合金。6.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置，其特征在于:所述模壳为陶瓷模壳。7.根据权利要求1所述的高温合金的定向凝固装置的使用方法，其特征在于:具体步骤为: 安装工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：马德新，杨功显，巩秀芳，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：