CN115466863A - 一种含lpso结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置及制备方法，它涉及一种熔炼浇铸一体化装置及制备方法。本发明为了解决现有制备含LPSO结构镁合金时存在易发生氧化使铸锭产生大量杂质影响合金性能、以及增加了人力成本和具有安全隐患的问题。本发明的气体氛围控制系统与柜体连接，加料搅拌系统插装在柜体内，熔炼系统安装在柜体内，水冷模具安装在柜体内，水循环系统位于柜体的外侧并伸入到柜体对水冷模具冷却。先将合金化元素放入加料搅拌笼；关柜门，抽真空，通入保护气，进行熔炼，将装有合金化元素的加料搅拌笼垂直下降在镁熔体中熔化并搅拌均匀；保温；将熔炼好的合金液倾倒并冷却成型。本发明用于含LPSO结构镁合金的制备。

Description

一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置及制备方法

技术领域

本发明涉及一种熔炼浇铸一体化装置及制备方法，具体涉及一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置及制备方法，属于镁合金熔炼制备领域。

背景技术

双碳目标驱动下，提出节能减排需求，倡导轻量化设计。镁及镁合金由于密度低、比强度高、散热性能好、承受冲击载荷能力强以及良好的生物相容性，从而在交通运输、机械制造、电子设备制造以及生物医用方面具有广泛应用，展现出极大的研究价值。其中含有长周期有序堆垛(LPSO)结构的镁合金因优异的力学性能以及耐蚀性能受到广泛关注。

目前含LPSO结构镁合金的制备最常用的方法是电阻炉或者感应炉熔炼，因为需要在熔炼过程中加入过渡族金属元素以及熔点高的稀土元素进行搅拌，熔炼完成后在较快冷速才能形成LPSO结构，所以需要通过人工进行加料搅拌以及金属模浇铸成型。然而镁由于性质活泼，在熔炼过程中容易发生氧化使铸锭产生大量杂质影响合金性能。并且人工操作增加了人力成本，熔炼在高温下进行，劳动环境差，且镁性质活泼，熔炼过程中存在安全隐患。

综上所述，现有制备含LPSO结构镁合金时存在易发生氧化使铸锭产生大量杂质影响合金性能、以及增加了人力成本和具有安全隐患的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有制备含LPSO结构镁合金时存在易发生氧化使铸锭产生大量杂质影响合金性能、以及增加了人力成本和具有安全隐患的问题。进而提供一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置及制备方法。

本发明的技术方案是：一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置包括柜体和气体氛围控制系统，气体氛围控制系统与柜体连接并为柜体内抽真空和通入保护气体，它还包括加料搅拌系统、熔炼系统、水冷模具和水循环系统，加料搅拌系统竖直转动密封并可升降的插装在柜体内，熔炼系统安装在柜体内，且熔炼系统位于加料搅拌系统的正下方，水冷模具安装在柜体内且位于熔炼系统的一侧，水循环系统位于柜体的外侧，且水循环系统伸入到柜体内对水冷模具进行冷却，其中，熔炼系统的一侧可升降实现向水冷模具内倾倒。

进一步地，柜体包括本体、玻璃柜门、合页、塔扣、多个螺栓、凸出底座和第一耐高温橡胶密封圈，本体为矩形柜，凸出底座安装在本体宽度方向的两侧并通过多个螺栓与地面固定，第一耐高温橡胶密封圈安装在玻璃柜门的内侧壁上，玻璃柜门通过合页可开启安装在本体上，塔扣安装在本体上，且玻璃柜门通过塔扣可拆卸锁紧在本体上。

进一步地，加料搅拌系统包括手柄、限位卡扣、第二耐高温橡胶密封圈、加料搅拌笼、搅拌导流板和主杆，主杆的上端安装有手柄，主杆的下端固定连接有加料搅拌笼，搅拌导流板安装在加料搅拌笼内，限位卡扣固定安装在主杆的上部，第二耐高温橡胶密封圈安装在柜体上，且主杆穿过第二耐高温橡胶密封圈并与其转动密封连接。

进一步地，加料搅拌笼为圆柱形的凹槽，所述凹槽的外圆周侧壁和底端面上均开设有多个第一通流孔，其中，凹槽底端面上的多个第一通流孔以主杆的轴线为圆心，向外辐射同心开设；相邻两排辐射线之间的夹角为θ，θ＝30°，导流板在转动方向的前方设置两个第二通流孔。

进一步地，加料搅拌笼与熔炼系统的坩埚内侧壁底端面之间留有间隙，所述间隙为1～2厘米。

进一步地，熔炼系统包括液压机构、轴、加热炉、固定限位挡板、坩埚和保温层，坩埚和加热炉由内至外依次内嵌在保温层内，保温层的上端面一侧高于另一侧，保温层的高侧上端面上固定安装有固定限位挡板，固定限位挡板盖住坩埚的侧壁，液压机构分别安装在保温层外部的左右两侧，轴转动安装在保温层倾倒方向的下端。

进一步地，气体氛围控制系统包括指示表、进气阀、保护气瓶、真空泵和真空阀，保护气瓶通过第一管路与柜体连接，指示表和进气阀安装在所述第一管路上，真空泵通过第二管路与柜体连接，真空阀安装在所述第二管路上。

进一步地，水冷模具设有内腔，水冷模具的内壁上部设有漏斗状浇口。

进一步地，水循环系统包括进水管和出水管，进水管和出水管分别与内腔连接，实现对水冷模具的冷却。

本发明还提供了一种含LPSO结构的镁合金的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一：经搭扣打开柜门，将打磨、洗净按需称量好的镁块放入坩埚，坩埚位置水平，合金化元素放入加料搅拌笼；

步骤二：关闭柜门，搭扣锁紧，打开真空泵，再打开真空阀，观察柜体内部压力指示表指针到-0.1MPa后先关闭真空阀再关闭真空泵；

步骤三：打开保护气瓶的阀门，再打开进气阀，观察压力表至-0.05～-0.08MPa，关闭进气阀再关闭保护气瓶阀门；

步骤四：为保证机柜的腔内气体纯净度，可重复步骤二至步骤三2～3次；

步骤五：开启加热炉进行熔炼，在700～750℃温度保温以确保镁块充分熔化；

步骤六：坩埚内镁熔化后，将装有合金化元素的加料搅拌笼垂直下降，限位卡扣至第二耐高温密封圈处，转动手柄使合金化元素在镁熔体中熔化并搅拌均匀；

步骤七：抬高加料搅拌笼至最高处，避免妨碍下一步操作，将合金熔体在700～750℃保温，保证元素扩散均匀；

步骤八：打开水循环系统冷却模具，控制液压机构推动熔炼系统绕轴翻转将熔炼好的合金液倾倒入水冷模具内进行冷却成型，并关闭加热炉控制电源；

步骤九：待铸锭冷却，打开保护气瓶阀门，再打开进气阀，观察压力表至标准大气压，关闭进气阀再关闭保护气瓶阀门，打开搭扣进行取样，取样后关闭水循环系统，至此，完成了含LPSO结构的镁合金的制备。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明的熔炼系统、浇铸系统以及加料系统均位于密闭柜体内，气体氛围控制系统与模具快速冷却设置在柜体外。柜体空间设置紧凑合理，有效降低高纯保护气用量，减少柜体内部气体氛围调控的操作时间，进而提高了合金制备的效率。

2.本发明能够实现机械化制备含LPSO结构镁合金，加料操作无需开柜搅拌，提高了操作安全性，而且还节省了人力成本。

3.本发明能够实现在高纯保护气氛围下进行含LPSO结构镁合金熔炼和浇铸一体操作，杜绝了镁与氧或者水蒸气发生接触反应生成杂质卷入熔体内部，因此可以制备杂质含量低的甚至无杂质的高质量含LPSO结构镁合金铸锭。氧化夹渣等缺陷的减少可有效提高合金的强度以及塑性。

附图说明

图1是本发明的柜体外部结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明的整体结构示意图。

图4是本发明加料搅拌过程示意图。

图5是本发明加料搅拌笼的俯视图。

图6是本发明的浇铸过程示意图。

图7a是采用传统电阻炉熔炼的Mg₉₆Y₄Zn₂合金微观组织。

图7b是应用本发明的方法制备的Mg₉₆Y₄Zn₂合金微观组织；

图8是采用传统电阻炉炼以及应用本发明的方法制备的Mg₉₆Y₄Zn₂合金拉伸性能对比。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式包括柜体1和气体氛围控制系统4，气体氛围控制系统4与柜体1连接并为柜体1内抽真空和通入保护气体，它还包括加料搅拌系统2、熔炼系统3、水冷模具5和水循环系统6，加料搅拌系统2竖直转动密封并可升降的插装在柜体1内，熔炼系统3安装在柜体1内，且熔炼系统3位于加料搅拌系统2的正下方，水冷模具5安装在柜体1内且位于熔炼系统3的一侧，水循环系统6位于柜体1的外侧，且水循环系统6伸入到柜体1内对水冷模具5进行冷却，其中，熔炼系统3的一侧可升降实现向水冷模具5内倾倒。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的柜体1包括本体1-7、玻璃柜门1-1、合页1-2、塔扣1-3、多个螺栓1-4、凸出底座1-5和第一耐高温橡胶密封圈1-6，本体1-7为矩形柜，凸出底座1-5安装在本体1-7宽度方向的两侧并通过多个螺栓1-4与地面固定，第一耐高温橡胶密封圈1-6安装在玻璃柜门1-1的内侧壁上，玻璃柜门1-1通过合页1-2可开启安装在本体1-7上，塔扣1-3安装在本体1-7上，且玻璃柜门1-1通过塔扣1-3可拆卸锁紧在本体1-7上。如此设置，便于为整个制备提供一个密封的环境，保证合金制备的质量。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的加料搅拌系统2包括手柄2-1、限位卡扣2-2、第二耐高温橡胶密封圈2-3、加料搅拌笼2-4、搅拌导流板2-5和主杆2-6，主杆2-6的上端安装有手柄2-1，主杆2-6的下端固定连接有加料搅拌笼2-4，搅拌导流板2-5安装在加料搅拌笼2-4内，限位卡扣2-2固定安装在主杆2-6的上部，第二耐高温橡胶密封圈2-3安装在柜体1上，且主杆2-6穿过第二耐高温橡胶密封圈2-3并与其转动密封连接。如此设置，主杆2-6设置的限位卡扣2-2，使得加料搅拌笼2-4下降到最低位置时仍能与熔炼系统坩埚3-5留有间隙，且主杆2-6与坩埚3-5中心对正，以保证操作过程中手柄2-4带动加料搅拌笼2-4转动并且与坩埚3-5不发生碰撞，保证操作安全有效进行。加料搅拌笼2-4底部与周围设置有通流孔，内部设有中心对称布置的两块搅拌导流板2-5，搅拌导流板2-5能够保证合金元素与熔融的合金之间更加均匀的搅拌混合。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的加料搅拌笼2-4为圆柱形的凹槽，所述凹槽的外圆周侧壁和底端面上均开设有多个第一通流孔2-7，其中，凹槽底端面上的多个第一通流孔2-7以主杆2-6的轴线为圆心，向外辐射同心开设；相邻两排辐射线之间的夹角为θ，θ＝30°，导流板2-5在转动方向的前方设置两个第二通流孔。如此设置，便于添加的合金元素与熔融的合金之间进行互通，保证搅拌的均匀性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式的加料搅拌笼2-4与熔炼系统3的坩埚3-5内侧壁底端面之间留有间隙，所述间隙为1～2厘米。如此设置，既可以避免搅拌笼与坩埚发生碰撞，确保实验安全进行，又可以在保证安全的前提下尽量下探搅拌笼，达到更好的搅拌效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图3至图6说明本实施方式，本实施方式的熔炼系统3包括液压机构3-1、轴3-2、加热炉3-3、固定限位挡板3-4、坩埚3-5和保温层3-6，坩埚3-5和加热炉3-3由内至外依次内嵌在保温层3-6内，保温层3-6的上端面一侧高于另一侧，保温层3-6的高侧上端面上固定安装有固定限位挡板3-4，固定限位挡板3-4盖住坩埚3-5的侧壁，液压机构3-1分别安装在保温层3-6外部的左右两侧，轴3-2转动安装在保温层3-6倾倒方向的下端。如此设置，熔炼系统3可以在液压机构3-1的推动下绕轴3-2转动，其中设有坩埚3-5的固定限位挡板3-4，防止浇铸过程中坩埚3-5的移动甚至脱落，进一步提高操作安全性；熔炼系统设置隔热保温层3-6可以提高熔炼过程中的热效率，也可以避免辐射水冷模具5温度较高，增大冷却系统负担。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图3至图6说明本实施方式，本实施方式的气体氛围控制系统4包括指示表4-1、进气阀4-2、保护气瓶4-3、真空泵4-4和真空阀4-5，保护气瓶4-3通过第一管路与柜体1-1连接，指示表4-1和进气阀4-2安装在所述第一管路上，真空泵4-4通过第二管路与柜体1-1连接，真空阀4-5安装在所述第二管路上。如此设置，便于对柜体内进行抽真空和通入保护气。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图4和图6说明本实施方式，本实施方式的水冷模具5设有内腔5-3，水冷模具5的内壁5-1上部设有漏斗状浇口5-2。如此设置，内壁5-1设置有拔模斜度，有利于顺利取样，模具上端口部设置有漏斗状浇口5-2，便于承接由坩埚3-5倾倒的合金熔体，并且在熔体冷却成型过程中漏斗状浇口5-2处的合金充当冒口进行补缩，进一步保证合金锭的质量。其它组成和连接关系与具体实施方式一至七中任意一项相同。

具体实施方式九：结合图4和图6说明本实施方式，本实施方式的水循环系统6包括进水管6-1和出水管6-2，进水管6-1和出水管6-2分别与内腔5-3连接，实现对水冷模具5的冷却。如此设置，便于对水冷模具5中的合金进行冷却。其它组成和连接关系与具体实施方式一至七中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的含LPSO结构镁合金的制备方法包括以下步骤：

步骤一：经搭扣1-3打开柜门1-1，将打磨、洗净按需称量好的镁块放入坩埚3-5，坩埚3-5位置水平，合金化元素放入加料搅拌笼2-4；

步骤二：关闭柜门1-1，搭扣1-3锁紧，打开真空泵4-4，再打开真空阀4-5，观察柜体1内部压力指示表4-1指针到-0.1MPa后先关闭真空阀4-5再关闭真空泵4-4；

步骤三：打开保护气瓶4-3的阀门，再打开进气阀4-2，观察压力表4-1至-0.05～-0.08MPa，关闭进气阀4-2再关闭保护气瓶4-3阀门；

步骤四：为保证机柜1的腔内气体纯净度，可重复步骤二至步骤三2～3次；

步骤五：开启加热炉3-3进行熔炼，在700～750℃温度保温以确保镁块充分熔化；

步骤六：坩埚3-5内镁熔化后，将装有合金化元素的加料搅拌笼2-4垂直下降，限位卡扣2-2至第二耐高温密封圈2-3处，转动手柄2-1使合金化元素在镁熔体中熔化并搅拌均匀；

步骤七：抬高加料搅拌笼2-4至最高处，避免妨碍下一步操作，将合金熔体在700～750℃保温，保证元素扩散均匀；

步骤八：打开水循环系统6冷却模具，控制液压机构3-1推动熔炼系统绕轴3-2翻转将熔炼好的合金液倾倒入水冷模具5内进行冷却成型，并关闭加热炉3-3控制电源；

步骤九：待铸锭冷却，打开保护气瓶4-3阀门，再打开进气阀4-2，观察压力表4-1至标准大气压，关闭进气阀4-2再关闭保护气瓶4-3阀门，打开搭扣1-3进行取样，取样后关闭水循环系统6，至此，完成了含LPSO结构的镁合金的制备。

其中，步骤五和步骤七所述的保温时间可根据合金原料用量和合金化元素种类进一步精确。

结合图1至图8说明本发明的工作原理：

一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，包括加料搅拌系统2、熔炼系统3、气体氛围控制系统4以及可以实现快速冷却的浇铸系统。加料搅拌系统2位于熔炼系统3上方、浇铸系统5位于熔炼系统3左方；加料搅拌系统2、熔炼系统3与浇铸系统5均位于气密性良好的柜体1内，用于浇铸系统5冷却的顺循环系统6以及气体氛围控制系统4位于柜体1外部。

本发明中，主杆2-6设置限位卡扣2-2，使得加料搅拌笼2-4下降到最低位置仍与熔炼系统坩埚3-5留有间隙，且主杆2-6与坩埚3-5中心对正，以保证操作过程中手柄2-4带动加料搅拌笼2-4转动并且与坩埚3-5不发生碰撞，保证操作安全有效进行。

本发明中，加料搅拌笼2-4底部与周围设置有通流孔，内部设有中心对称布置的两块搅拌导流板2-5，可以保证在熔炼过程中合金化元素充分熔化，并且在搅拌导流板2-5作用下混合均匀。搅拌导流板2-5设置成弧形可以减少搅拌过程中的动能消耗。

本发明中，熔炼系统3可以在液压机构3-1的推动下绕轴3-2转动，其中设有坩埚3-5的固定限位挡板3-4，防止浇铸过程中坩埚3-5的移动甚至脱落，进一步提高操作安全性；熔炼系统设置隔热保温层3-6可以提高熔炼过程中的热效率，也可以避免辐射水冷模具5温度较高，增大冷却系统负担。

本发明中，气体氛围控制系统4的保护气优选为高纯氩气，但保护气体不局限于只使用高纯氩气。

本发明中，可以实现快速冷却的浇铸系统包括水循环系统6以及水冷模具5。模具内壁5-1设置有拔模斜度，有利于顺利取样，模具上端口部设置有漏斗状浇口5-2，便于承接由坩埚3-5倾倒的合金熔体，并且在熔体冷却成型过程中漏斗状浇口5-2处的合金充当冒口进行补缩，进一步保证合金锭的质量。

本发明中，柜体1设置为长方体，考虑到设备稳定性，在短边两侧设置凸出底座1-5，且底座可经1-4螺栓固定。柜体1设置有玻璃柜门1-1，通过合页1-2与柜体1铰接，可通过搭扣1-3与柜体1闭合。柜体1与柜门1-1之间设置有耐高温橡胶密封圈1-6。柜体设置成长方体有效减小腔内体积，降低高纯保护气用量，减少柜体内气体氛围控制过程的时间，提高工作效率。

图7a和图7b分别是采用传统电阻炉熔炼以及应用本发明的方法制备的Mg₉₆Y₄Zn₂合金微观组织。图中虚线圈出的为铸造过程中产生的夹渣缺陷，明显可以看出采用传统电阻炉熔炼并人工搅拌浇铸的Mg₉₆Y₄Zn₂合金夹渣量相对较高，据统计夹渣率约为6％，而应用本发明的方法制备的Mg₉₆Y₄Zn₂合金夹渣率低于1％。对两种方法制备的合金进行拉伸试验，发现采用本发明制备的Mg₉₆Y₄Zn₂合金较传统电阻炉熔炼制得的Mg₉₆Y₄Zn₂合金拉伸强度提高23.03％，伸长率提高17.26％。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，它包括柜体(1)和气体氛围控制系统(4)，气体氛围控制系统(4)与柜体(1)连接并为柜体(1)内抽真空和通入保护气体，其特征在于：它还包括加料搅拌系统(2)、熔炼系统(3)、水冷模具(5)和水循环系统(6)，

加料搅拌系统(2)竖直转动密封并可升降的插装在柜体(1)内，熔炼系统(3)安装在柜体(1)内，且熔炼系统(3)位于加料搅拌系统(2)的正下方，水冷模具(5)安装在柜体(1)内且位于熔炼系统(3)的一侧，水循环系统(6)位于柜体(1)的外侧，且水循环系统(6)伸入到柜体(1)内对水冷模具(5)进行冷却，其中，熔炼系统(3)的一侧可升降实现向水冷模具(5)内倾倒。

2.根据权利要求1所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：柜体(1)包括本体(1-7)、玻璃柜门(1-1)、合页(1-2)、塔扣(1-3)、多个螺栓(1-4)、凸出底座(1-5)和第一耐高温橡胶密封圈(1-6)，

本体(1-7)为矩形柜，凸出底座(1-5)安装在本体(1-7)宽度方向的两侧并通过多个螺栓(1-4)与地面固定，第一耐高温橡胶密封圈(1-6)安装在玻璃柜门(1-1)的内侧壁上，玻璃柜门(1-1)通过合页(1-2)可开启安装在本体(1-7)上，塔扣(1-3)安装在本体(1-7)上，且玻璃柜门(1-1)通过塔扣(1-3)可拆卸锁紧在本体(1-7)上。

3.根据权利要求2所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：加料搅拌系统(2)包括手柄(2-1)、限位卡扣(2-2)、第二耐高温橡胶密封圈(2-3)、加料搅拌笼(2-4)、搅拌导流板(2-5)和主杆(2-6)，

主杆(2-6)的上端安装有手柄(2-1)，主杆(2-6)的下端固定连接有加料搅拌笼(2-4)，搅拌导流板(2-5)安装在加料搅拌笼(2-4)内，限位卡扣(2-2)固定安装在主杆(2-6)的上部，第二耐高温橡胶密封圈(2-3)安装在柜体(1)上，且主杆(2-6)穿过第二耐高温橡胶密封圈(2-3)并与其转动密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：加料搅拌笼(2-4)为圆柱形的凹槽，所述凹槽的外圆周侧壁和底端面上均开设有多个第一通流孔(2-7)，其中，凹槽底端面上的多个第一通流孔(2-7)以主杆(2-6)的轴线为圆心，向外辐射同心开设；相邻两排辐射线之间的夹角为θ，θ＝30°，导流板(2-5)在转动方向的前方设置两个第二通流孔。

5.根据权利要求4所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：加料搅拌笼(2-4)与熔炼系统(3)的坩埚(3-5)内侧壁底端面之间留有间隙，所述间隙为1～2厘米。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：熔炼系统(3)包括液压机构(3-1)、轴(3-2)、加热炉(3-3)、固定限位挡板(3-4)、坩埚(3-5)和保温层(3-6)，

坩埚(3-5)和加热炉(3-3)由内至外依次内嵌在保温层(3-6)内，保温层(3-6)的上端面一侧高于另一侧，保温层(3-6)的高侧上端面上固定安装有固定限位挡板(3-4)，固定限位挡板(3-4)盖住坩埚(3-5)的侧壁，液压机构(3-1)分别安装在保温层(3-6)外部的左右两侧，轴(3-2)转动安装在保温层(3-6)倾倒方向的下端。

7.根据权利要求6所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：气体氛围控制系统(4)包括指示表(4-1)、进气阀(4-2)、保护气瓶(4-3)、真空泵(4-4)和真空阀(4-5)，

保护气瓶(4-3)通过第一管路与柜体(1-1)连接，指示表(4-1)和进气阀(4-2)安装在所述第一管路上，真空泵(4-4)通过第二管路与柜体(1-1)连接，真空阀(4-5)安装在所述第二管路上。

8.根据权利要求7所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：水冷模具(5)设有内腔(5-3)，水冷模具(5)的内壁(5-1)上部设有漏斗状浇口(5-2)。

9.根据权利要求1或8所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置，其特征在于：水循环系统(6)包括进水管(6-1)和出水管(6-2)，进水管(6-1)和出水管(6-2)分别与内腔(5-3)连接，实现对水冷模具(5)的冷却。

10.一种采用权利要求1至9中任意一项权利要求所述的一种含LPSO结构镁合金真空熔炼浇铸一体化装置的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：经搭扣(1-3)打开柜门(1-1)，将打磨、洗净按需称量好的镁块放入坩埚(3-5)，坩埚(3-5)位置水平，合金化元素放入加料搅拌笼(2-4)；

步骤二：关闭柜门(1-1)，搭扣(1-3)锁紧，打开真空泵(4-4)，再打开真空阀(4-5)，观察柜体(1)内部压力指示表(4-1)指针到-0.1MPa后先关闭真空阀(4-5)再关闭真空泵(4-4)；

步骤三：打开保护气瓶(4-3)的阀门，再打开进气阀(4-2)，观察压力表(4-1)至-0.05～-0.08MPa，关闭进气阀(4-2)再关闭保护气瓶(4-3)阀门；

步骤四：为保证机柜(1)的腔内气体纯净度，可重复步骤二至步骤三2～3次；

步骤五：开启加热炉(3-3)进行熔炼，在700～750℃温度保温以确保镁块充分熔化；

步骤六：坩埚(3-5)内镁熔化后，将装有合金化元素的加料搅拌笼(2-4)垂直下降，限位卡扣(2-2)至第二耐高温密封圈(2-3)处，转动手柄(2-1)使合金化元素在镁熔体中熔化并搅拌均匀；

步骤七：抬高加料搅拌笼(2-4)至最高处，避免妨碍下一步操作，将合金熔体在700～750℃保温，保证元素扩散均匀；

步骤八：打开水循环系统(6)冷却模具，控制液压机构(3-1)推动熔炼系统绕轴(3-2)翻转将熔炼好的合金液倾倒入水冷模具(5)内进行冷却成型，并关闭加热炉(3-3)控制电源；

步骤九：待铸锭冷却，打开保护气瓶(4-3)阀门，再打开进气阀(4-2)，观察压力表(4-1)至标准大气压，关闭进气阀(4-2)再关闭保护气瓶(4-3)阀门，打开搭扣(1-3)进行取样，取样后关闭水循环系统(6)，至此，完成了含LPSO结构的镁合金的制备。

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