CN110042263A - 镍铬高温合金丝的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镍铬高温合金丝的制备方法。所述镍铬高温合金丝的制备方法包括以下步骤：将预设比例的镍和铬置于备料斗中；将所述备料斗中的镍和铬置入熔化炉中，将镍和铬进行熔化作业，其温度控制在3500‑7000摄氏度，以产生合金熔液，将所述合金熔液的温度控制在2500‑4500摄氏度；在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液；将所述合金熔液冷却并拉伸成镍铬高温合金丝；利用绕设机构缠绕所述镍铬高温合金丝。所述镍铬高温合金丝的制备方法对镍铬高温合金的氧化和烧损较少。

Description

镍铬高温合金丝的制备方法
技术领域
本发明涉及一种镍铬高温合金丝的制备方法。
背景技术
镍铬高温合金因提高性能的要求，其在制备过程中，一般需要掺杂其他元素金属。例如，镍铬高温合金在制备过程中，需要将镍金属及铬金属置入熔化炉中进行熔化，再将其他固态金属加入熔化炉中，进行升温熔化，因两次熔化导致时间较少，加剧了熔炼过程的氧化和烧损。
发明内容
基于此，有必要提供一种有利于减少氧化和烧损的镍铬高温合金丝的制备方法。
一种镍铬高温合金丝的制备方法，包括以下步骤：
将预设比例的镍和铬置于备料斗中；
将所述备料斗中的镍和铬置入熔化炉中，将镍和铬进行熔化作业，其温度控制在3500-7000摄氏度，以产生合金熔液，将所述合金熔液的温度控制在2500-4500摄氏度；
在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液；
将所述合金熔液冷却并拉伸成镍铬高温合金丝；以及
利用绕设机构缠绕所述镍铬高温合金丝。
在其中一个实施方式中，所述熔化炉包括炉体和用于固定炉体的支架，所述炉体包括炉壳与设置于所述炉壳内的坩埚。
在其中一个实施方式中，所述炉体还包括炉衬和加热元件，所述加热元件环绕所述坩埚的外表面，所述炉衬位于所述炉壳与所述加热元件之间。
在其中一个实施方式中，所述坩埚上设置有炉盖，所述炉盖为圆形炉盖。
在其中一个实施方式中，所述炉体的底部设置有出液管道，所述出液管道穿设于所述炉壳、所述炉衬和所述坩埚中并与外界连通。
在其中一个实施方式中，所述出液管道上设置有控制阀，所述控制阀为电磁阀。
在其中一个实施方式中，所述绕设机构包括旋转气缸、旋转底座与绕设筒，所述旋转底座设置于所述旋转气缸上，所述绕设筒安装于所述旋转底座上。
在其中一个实施方式中，所述旋转底座为圆形板状，所述绕设筒同轴设置于所述旋转底座上。
在其中一个实施方式中，所述旋转气缸安装于地面上，所述旋转气缸的输出轴与所述旋转底座的中轴线平行。
在其中一个实施方式中，所述炉盖下表面固定有引流杆，所述引流杆的下端固定有圆形的导流板，所述导流板中间部分呈开口向下的抛物线形，以使所述导流板的下表面形成用于引导熔融液体流动的弧面。
在所述镍铬高温合金丝的制备方法中，在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液，因此其余元素金属可以在熔化镍和铬金属的同时进行，再将熔液引导进入镍铬合金液体中，继而缩短熔化时间，减少镍铬高温合金的氧化和烧损。
附图说明
图1为一实施例的镍铬高温合金丝的制备方法的步骤流程图。
图2为一实施例的绕设机构的立体分解示意图
图3为图1所示绕设机构的另一视角的立体分解示意图。
图4为一实施例的绕设机构的部分结构的剖视图。
图5为图2中A处的局部放大图。
图6为一实施例的镍铬高温合金丝的制备方法的后处理步骤的步骤流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明涉及一种镍铬高温合金丝的制备方法。所述镍铬高温合金丝的制备方法包括以下步骤：将预设比例的镍和铬置于备料斗中；将所述备料斗中的镍和铬置入熔化炉中，将镍和铬进行熔化作业，其温度控制在3500-7000摄氏度，以产生合金熔液，将所述合金熔液的温度控制在2500-4500摄氏度； 在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液；将所述合金熔液冷却并拉伸成镍铬高温合金丝；以及利用绕设机构100缠绕所述镍铬高温合金丝。
请参阅图1，一种镍铬高温合金丝的制备方法，包括以下步骤：
于步骤S101中，将预设比例的镍和铬置于备料斗中；
于步骤S102中，将所述备料斗中的镍和铬置入熔化炉中，将镍和铬进行熔化作业，其温度控制在3500-7000摄氏度，以产生合金熔液，将所述合金熔液的温度控制在2500-4500摄氏度；
于步骤S103中，在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液；
于步骤S104中，将所述合金熔液冷却并拉伸成镍铬高温合金丝；以及
于步骤S105中，利用绕设机构100缠绕所述镍铬高温合金丝。
在所述镍铬高温合金丝的制备方法中，在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液，因此其余元素金属可以在熔化镍和铬金属的同时进行，再将熔液引导进入镍铬合金液体中，继而缩短熔化时间，减少镍铬高温合金的氧化和烧损。
例如，为了便于熔化镍金属和铬金属，所述熔化炉包括炉体和用于固定炉体的支架，所述炉体包括炉壳与设置于所述炉壳内的坩埚。所述炉体还包括炉衬和加热元件，所述加热元件环绕所述坩埚的外表面，所述炉衬位于所述炉壳与所述加热元件之间。所述坩埚上设置有炉盖，所述炉盖为圆形炉盖。所述炉体的底部设置有出液管道，所述出液管道穿设于所述炉壳、所述炉衬和所述坩埚中并与外界连通。所述出液管道上设置有控制阀，所述控制阀为电磁阀。所述炉盖下表面固定有引流杆，所述引流杆的下端固定有圆形的导流板，所述导流板中间部分呈开口向下的抛物线形，以使所述导流板的下表面形成用于引导熔融液体流动的弧面。通过设置所述坩埚和所述加热元件，继而方便加热以实施熔化作业，而所述炉盖的引流板则极大地提高了引流作用。
例如，请一并参阅图2至图5，为了便于将镍铬高温合金丝卷绕成圈状，所述绕设机构100包括旋转气缸、旋转底座与绕设筒10，所述旋转底座设置于所述旋转气缸上，所述绕设筒10安装于所述旋转底座上。所述旋转底座为圆形板状，所述绕设筒10同轴设置于所述旋转底座上。所述旋转气缸安装于地面上，所述旋转气缸的输出轴与所述旋转底座的中轴线平行。通过设置所述绕设机构100，从而方便将所述镍铬高温合金丝于所述绕设筒10上卷绕成圈状，以方便后续售卖。
例如，为了便于镍铬高温合金丝的切割，即将一圈一圈的镍铬高温合金丝切割成多个一段一段的弧形线段，以将其安装于对应的场合。所述绕设筒10为圆形筒状，所述绕设筒10内形成有活塞腔11，所述活塞腔11贯通所述绕设筒10的顶端以形成开口。所述绕设筒10的外表面上形成有多个切割槽13，所述多个切割槽13绕所述绕设筒10的周面相互间隔设置。每个所述切割槽13沿平行与所述绕设筒10的中轴线的方向延伸，所述切割槽13的相对两端分别贯通所述绕设筒10的顶面和底面。所述多个切割槽13与所述活塞腔11隔绝。所述绕设机构100还包括切割组件30与绕绳组件40，所述切割组件30包括推力气缸31、推力板32、多个条形切割刀33与多个拉动绳34。所述推力气缸31位于所述绕设筒10的顶端上方，所述推力板32为圆形板，且连接于所述推力气缸31的输出轴上。所述多个条形切割刀33绕所述推力板32的周缘设置，且分别活动地插设于所述绕设筒10的多个切割槽13内，所述条形切割刀33的端部及相对两侧均形成有切割刃，所述条形切割刀33的宽度大于所述切割槽13的宽度，以使所述条形切割刀33的一侧露出于所述绕设筒10外，每个所述条形切割刀33邻近端部的一侧均凸设有外侧刀35，所述外侧刀35与所述条形切割刀33之间形成有60度的夹角，所述外侧刀35相对于所述绕设筒10的中轴线倾斜设置，相对的两个条形切割刀33上的外侧刀35之间的距离定义为第一距离，所述第一距离沿远离所述推力气缸31的方向逐渐增大。所述多个拉动绳34分别连接于所述多个条形切割刀33的端部并卡设于所述多个切割槽13内侧。所述拉动绳34处于所述条形切割刀33远离所述外侧刀35的一侧边缘，所述拉动绳34远离所述条形切割刀33的一端凸伸于所述绕设筒10的底端外。所述绕绳组件40设置于所述绕设筒10的底端，用于缠绕收卷所述多个拉动绳34，以引导并拉动所述切割组件30下移，利用所述多个条形切割刀33将所述绕设筒10上的一圈一圈的镍铬高温合金丝切断。所述绕绳组件40包括收卷柱41、收卷盘42与收卷气缸(图未示)，所述收卷柱41转动地设置于所述绕设筒10的底端，所述收卷盘42固定设置于所述收卷柱41的底端，所述收卷气缸连接于所述收卷盘42的底面。所述多个拉动绳34的端部设置于所述收卷盘42的周缘，所述收卷气缸用于驱动所述收卷盘42绕所述绕设筒10的中轴线旋转，继而带动所述收卷柱41相对所述绕设筒10旋转，将所述多个拉动绳34绕设收卷缠绕于所述收卷柱41上。所述多个拉动绳34进而绷紧于所述多个切割槽13内侧，并逐渐变短以拉动所述多个条形切割刀33下移，配合所述推力气缸31的推动。同时所述多个拉动绳34可以对所述多个条形切割刀33进行引导，以使得所述多个条形切割刀33能够进入所述多个切割槽13内，所述条形切割槽13远离所述绕设筒10的中轴线的一侧凸设于所述切割槽13外侧，以配合所述外侧刀35对所述镍铬高温合金丝实施切割作业。所述外侧刀35能够防止绕设于所述绕设筒10上的镍铬高温合金线在受力时脱离所述条形切割刀33。通过设置所述切割组件30与所述绕绳组件40，可以方便引导切割组件30对所述镍铬高温合金丝进行切割。
例如，为了便于在切割时使得所述镍铬高温合金丝夹紧于所述绕设筒10上，所述收卷盘42的底部凸设有设置有螺纹柱，所述螺纹柱的外径与所述收卷盘42的外径相等。所述收卷气缸安装于所述旋转底座上，所述收卷气缸的输出轴与所述螺纹柱同轴且固定连接。所述绕设机构100还包括夹紧组件50，所述夹紧组件50包括螺纹座51、多个推力件52、多个弧形滑动板53与多个气囊(图未示)，所述螺纹座51螺合于所述螺纹柱上，所述螺纹座51的周面沿径向向外凸设形成凸伸环，所述凸伸环止转地连接于所述旋转底座上，即仅能相对所述旋转底座升降，而不能相对所述旋转底座旋转。所述多个推力件52均设置于所述螺纹座51上并绕成一圈。所述多个弧形滑动板53滑动地设置于所述螺纹座51上，并绕成一圈。所述多个推力件52分别连接于所述多个推力件52上。所述多个弧形滑动板53用于包覆夹持于所述绕设筒10的周面上，所述多个弧形滑动板53用于沿所述螺纹座51的径向方向往复移动，相邻两个弧形滑动板53之间形成对位间隙535，所述多个对位间隙535分别与所述多个切割槽13对准。所述多个气囊分别安装于所述多个弧形滑动板53上，并用于夹紧所述绕设筒10上的镍铬高温合金丝。例如，所述推力板32的中心凸设有活塞柱325，所述多个条形切割刀33围绕所述活塞柱325，所述活塞柱325滑动地插设于所述绕设筒10的活塞腔11内。所述绕设筒10的活塞腔11的底部通过软管与所述多个气囊连接。
所述旋转气缸驱动所述旋转底座带动所述螺纹座51及所述绕设筒10旋转，以利用所述绕设筒10卷绕镍铬高温合金丝。此后，在需要切割所述绕设筒10上的镍铬高温合金丝时，所述收卷气缸驱动所述螺纹柱旋转，使得所述螺纹座51带动所述多个弧形滑动板53上移，直至所述螺纹柱脱离所述螺纹座51且所述收卷盘42滑动地进入所述螺纹座51内，此时所述螺纹座51不再受所述螺纹柱的驱动而上移，所述多个弧形滑动板53对准包绕于所述绕设筒10的外侧，所述多个对位间隙535对准所述多个切割刀。于此同时，所述多个气泵启动以驱动所述弧形滑动板53沿所述螺纹座51的径向移动，以夹紧于所述绕设筒10上的镍铬高温合金丝上；所述收卷气缸持续旋转，所述收卷盘42带动所述收卷柱41相对所述绕设筒10旋转，并卷绕所述多个拉力绳绷紧，以拉动所述多个条形切割刀33下移，对所述镍铬高温合金丝实施切割，在此过程中，所述活塞柱325朝所述活塞腔11内移动，继而迫使所述活塞腔11内的气体进入所述多个气囊中，以利用所述多个气囊增加对所述镍铬高温合金丝的压力。通过设置所述切割组件30以及与所述切割组件30联动的夹紧组件50，从而方便更为稳定地夹紧所述镍铬高温合金丝，提高切割质量。
请一并参阅图6，在步骤S105后，所述镍铬高温合金丝的制备方法还包括以下后处理步骤：
于步骤S106中，所述收卷气缸驱动所述螺纹柱旋转，使得所述螺纹座51带动所述多个弧形滑动板53上移，直至所述螺纹柱脱离所述螺纹座51且所述收卷盘42滑动地进入所述螺纹座51内；
于步骤S107中，所述多个弧形滑动板53对准且包绕于所述绕设筒10的外侧，所述多个对位间隙535分别对准所述多个切割刀，所述多个气泵启动以驱动所述多个弧形滑动板53沿所述螺纹座51的径向移动，以夹紧于所述绕设筒10上的镍铬高温合金丝上；
于步骤S108中，所述收卷气缸持续旋转，所述收卷盘42带动所述收卷柱41相对所述绕设筒10旋转，并绷紧卷绕所述多个拉力绳，以拉动所述多个条形切割刀33下移，所述条形切割刀33配合所述外侧刀35共同对所述镍铬高温合金丝实施切割；以及
于步骤S109中，所述活塞柱325朝所述活塞腔11内移动，迫使所述活塞腔11内的气体进入所述多个气囊中，以利用所述多个气囊增加对所述镍铬高温合金丝的压力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将预设比例的镍和铬置于备料斗中；
将所述备料斗中的镍和铬置入熔化炉中，将镍和铬进行熔化作业，其温度控制在3500-7000摄氏度，以产生合金熔液，将所述合金熔液的温度控制在2500-4500摄氏度；
在熔化炉外将待添加的其余元素金属在惰性气体保护下熔化，再添加入所述合金熔液；
将所述合金熔液冷却并拉伸成镍铬高温合金丝；以及
利用绕设机构缠绕所述镍铬高温合金丝。
2.根据权利要求1所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述熔化炉包括炉体和用于固定炉体的支架，所述炉体包括炉壳与设置于所述炉壳内的坩埚。
3.根据权利要求2所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述炉体还包括炉衬和加热元件，所述加热元件环绕所述坩埚的外表面，所述炉衬位于所述炉壳与所述加热元件之间。
4.根据权利要求3所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述坩埚上设置有炉盖，所述炉盖为圆形炉盖。
5.根据权利要求4所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述炉体的底部设置有出液管道，所述出液管道穿设于所述炉壳、所述炉衬和所述坩埚中并与外界连通。
6.根据权利要求5所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述出液管道上设置有控制阀，所述控制阀为电磁阀。
7.根据权利要求6所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述绕设机构包括旋转气缸、旋转底座与绕设筒，所述旋转底座设置于所述旋转气缸上，所述绕设筒安装于所述旋转底座上。
8.根据权利要求7所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述旋转底座为圆形板状，所述绕设筒同轴设置于所述旋转底座上。
9.根据权利要求8所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述旋转气缸安装于地面上，所述旋转气缸的输出轴与所述旋转底座的中轴线平行。
10.根据权利要求9所述的镍铬高温合金丝的制备方法，其特征在于，所述炉盖下表面固定有引流杆，所述引流杆的下端固定有圆形的导流板，所述导流板中间部分呈开口向下的抛物线形，以使所述导流板的下表面形成用于引导熔融液体流动的弧面。
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