CN116479252A - 一种用于高熵合金的电子束熔炼装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高熵合金的电子束熔炼装置及其操作方法，电子束熔炼装置包括原料供给机构，输料机构，熔炼室以及电子束枪组件，输料机构设置在原料供给机构的一侧并与原料供给机构连接，熔炼室安装在输料机构的一端，熔炼室内设有冷床，冷床的一侧设有结晶器；电子束枪组件安装在熔炼室的顶部，熔炼室的顶部设有安装口，电子束枪通过弹性密封组件与安装口的内壁连接；熔炼室的顶部设有推杆电机，推杆电机的电机杆与电子束枪铰接，电子束枪的表面设有角度传感器，熔炼室的内腔顶部设有第一摄像头和第二摄像头，推杆电机、角度传感器、第一摄像头以及第二摄像头均连接控制系统，控制系统可以对各个电子束枪的使用状态和使用时长进行精准调节。

Description

一种用于高熵合金的电子束熔炼装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及高熵合金的熔炼设备领域，尤其是涉及一种用于高熵合金的电子束熔炼装置及其操作方法。

背景技术

电子束炉冷床熔炼是在高真空下，电子束枪利用高压电场将阴极发射的热电子束加速并轰击高熔点被熔化金属，把高速运动的电子的动能转化为热能熔化金属。电子束炉冷床熔炼与其它熔炼法最大的不同就是用冷床将熔化、精炼和结晶三个过程分开，液态金属首先滴入熔炼区进行熔化和初步精炼，再流入精炼区进行充分精炼，消除原料中可能混杂的高低密度夹杂物，确保流入结晶器内溶液的纯净度，最后在结晶内冷凝成铸锭。随着熔化持续进行，凝固的铸锭在拉锭机构的作用下不断从结晶器底部被拉出，最终形成一个整体铸锭。

以高熵合金为例，高熵合金是由五种或五种以上等量或大约等量金属形成的合金，对高熵合金进行熔炼净化处理时，电子束枪将冷床上的高熵合金颗粒原料熔化，高熵合金中的夹杂物在冷床中极高的温度下有充足的时间熔化，冷床中的熔液可以获得一个非常大的过热度，可以促使夹杂物的溶解、上浮或下沉。上浮的杂物在冷床的表面做一定时间的滞留，在表面较高温度的作用下，将通过扩散加速其熔解；下沉的杂物，电子束的加热对这些高熔点粒子已起不到多大作用，而粒子自身所受重力起主导作用，导致粒子（下沉杂物）很快下沉至冷床底部凝壳与熔体界面，最终被冷床凝壳捕获而去除，最后得到的净化熔体即可进入到结晶器内进行凝固形成铸锭。

目前的熔炼室上的电子束枪一般都是固定安装，电子束枪位于冷床的上方，电子枪主要由束流制导管、阳极、放电室、水冷阴极组成。一些电子束枪具备扫描功能，虽然可以扩大热熔照射的范围，但是，高熵合金颗粒物在向冷床的进料端供料后，会涉及到高熵合金颗粒物的熔化、初炼以及精炼，这三个步骤对应的电子束枪的照射强度要求也不同；

目前的电子束炉内部的电子束枪在进行熔炼照射时，一种是采用定点照射，一种是采用多角度的扫描照射，但是，在实际加工时，高熵合金颗粒物的熔化、初炼工序多数是集中在冷床进料端的一侧，而精炼工序是集中在冷床的整个空腔内，冷床上方的多个电子束枪不管是定点照射还是扫描照射，都无法满足冷床内高熵合金颗粒物不同炼化阶段的热源精准照射要求，高熵合金颗粒物的熔炼效率无法得到真正提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种用于高熵合金的电子束熔炼装置及其操作方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于高熵合金的电子束熔炼装置，包括：

原料供给机构；

输料机构，设置在原料供给机构的一侧并与原料供给机构连接；

熔炼室，安装在输料机构的一端，熔炼室内设有冷床，冷床的一侧设有结晶器，冷床的底部镶嵌有电磁搅拌线圈；

电子束枪组件，安装在熔炼室的顶部；

其中，电子束枪组件包括安装在熔炼室顶部的多个电子束枪，电子束枪的端头朝向冷床和结晶器；

结晶器的底部设有铸锭导出机构；

熔炼室的顶部设有安装口，电子束枪通过弹性密封组件与安装口的内壁连接；

熔炼室的顶部设有推杆电机，推杆电机的电机杆与电子束枪铰接，电子束枪的表面设有角度传感器；

推杆电机适于调节电子束枪在熔炼室顶部的安装角度，角度传感器适于对电子束枪的安装角度进行实时监测；

熔炼室的内腔顶部设有第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头用于对冷床的熔料工况进行监测，第二摄像头对结晶器内熔料凝固状况进行监测；

铸锭导出机构、推杆电机、角度传感器、第一摄像头以及第二摄像头均连接控制系统。

通过上述技术方案，原料供给机构主要是将高熵合金颗粒物推入到输料机构，输料机构将高熵合金颗粒物定量导入到熔炼室内冷床的进料端，多个电子束枪利用高压电场将阴极发射的热电子束加速并轰击高熔点高熵合金颗粒物，把高速运动的电子的动能转化为热能，从而熔化高熵合金颗粒物，在熔炼的过程中，第一摄像头用于对冷床的熔料工况进行监测，观察冷床内高熵合金颗粒物处于熔化、初炼以及精炼中的哪一种工况，在不同工况下，控制系统控制推杆电机来精准控制各个电子束枪的转动位置以及扫描幅度，从而实现精准化热源照射，从而提高冷床上高熵合金颗粒物在不同工况下的熔炼效率，其中，电子束枪的转动角度以及扫描角度通过其上安装的角度传感器来实时检测，检测到的角度数据实时传送给控制系统；

熔炼完成后，冷床内的熔体通过其端部的浇口进入到结晶器内，熔体在结晶器内凝固形成铸锭，由于不同熔体在结晶器内凝固的时间都无法精准确定，我们通过第二摄像头对结晶器内熔料凝固状况进行监测，第二摄像头拍摄的影像显示结晶器内的熔体凝固成型后，控制系统自动控制铸锭导出机构将结晶器内的铸锭拉出，从而达到铸锭出料的目的。

进一步，弹性密封组件包括固定在安装口内壁上的上弹性支撑套和下弹性支撑套，安装在上弹性支撑套内壁上的上密封卡环以及安装在下弹性支撑套内壁上的下密封卡环，电子束枪的周面上设有卡槽，上密封卡环和下密封卡环与电子束枪周面上的卡槽卡合。

通过上述技术方案，本申请的各个电子束枪采用弹性密封组件安装在熔炼室的顶部，弹性密封组件的上密封卡环和下密封卡环与电子束枪的周面卡合后，可以保证电子束枪在熔炼室顶部安装的密封性，而且，上弹性支撑套和下弹性支撑套本身具备较好的压缩弹性，这样方便电子束枪在熔炼室顶部可以自由摆动，在保证安装密封性的同时，也不会因为摆动对电子束枪造成损伤。

进一步，电子束枪包括第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪；

其中，第一电子束枪的工况为倾斜α1角度，持续照射，复位并与冷床的表面垂直，持续照射的时间为t1；

第二电子束枪的工况为往复摆动，复位并与冷床的表面垂直，其中，第二电子束枪的往复摆动时间为t2，第二电子束枪的摆动幅度为α2角度，摆动区域为冷床的进料端与冷床中部之间的区域；

第三电子束枪的工况为往复摆动，复位并与冷床的表面垂直，其中，第三电子束枪的往复摆动时间为t3，第三电子束枪的摆动幅度为α3角度，摆动区域为冷床的出料端与冷床中部之间的区域；

第四电子束枪的工况为朝结晶器的端口定点持续照射；

第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪均同步开启和关闭，同步开启的时长为t。

通过上述技术方案，本申请列举了四个电子束枪，冷床内的高熵合金颗粒物被导入后，会涉及到熔化、初炼以及精炼的三个工序，在熔化工序时，物料基本大多数会堆积在冷床的进料端，在初炼工序时，冷床的进料端会堆积部分半熔融状态的物料，冷床的内腔中也同时存在完全熔融状态的物料，精炼工序时，冷床的内腔中物料处于完全的熔融状态；

第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪会针对冷床内不同工况进行精准化热源照射，第四电子束枪对结晶器内的熔体进行热源照射，冷床的进料端被导入高熵合金颗粒物后，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪均同步开启，物料处于熔化阶段，此时，第一电子束枪会倾斜α1角度，第一电子束枪的热电子束会直接朝向高熵合金颗粒物并进行热源照射，其照射的时间t1可以通过控制系统来设定，同时，第二电子束枪会往复摆动，第二电子束枪的摆动幅度为α2角度，摆动区域为冷床的进料端与冷床中部之间的区域，其照射的时间t2可以通过控制系统来设定，第一电子束枪对物料起到精准热源点照射的目的，往复摆动的第二电子束枪对冷床内腔左侧的物料起到了热源面照射的目的，这样可以加快冷床内腔左侧物料熔化的速度，在冷床上的物料进入到初炼工况时，会有部分熔体进入到冷床内腔的右侧，此时，第三电子束枪会往复摆动，第三电子束枪的摆动幅度为α3角度，摆动区域为冷床的出料端与冷床中部之间的区域，其照射的时间t3可以通过控制系统来设定，第三电子束枪会配合第一电子束枪、第二电子束枪并在冷床空腔的右侧进行热源面照射，保证冷床内物料初炼过程中受热的均匀性，冷床内的物料完全熔化并进入到精炼工况后，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪均复位到竖直状态，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪的热电子束直接朝向冷床的表面，各个电子束枪产生的热电子束均匀的照射在冷床内熔体的表面，保证熔体受热的均匀性，进一步提高净化效率。

进一步，第一电子束枪一侧连接的推杆电机为第一推杆电机，第二电子束枪一侧连接的推杆电机为第二推杆电机，第三电子束枪一侧连接的推杆电机为第三推杆电机，第四电子束枪一侧连接的推杆电机为第四推杆电机。

通过上述技术方案，每个电子束枪会配备一个推杆电机，推杆电机可以控制对应电子束枪倾斜的角度以及往复摆动的幅度，推杆电机实行单个推出动作时，电子束枪处于倾斜状态，推杆电机实行往复伸缩的动作时，电子束枪处于往复摆动的状态，推杆电机的具体动作方式主要通过控制系统来控制。

进一步，控制系统包括：

第一信号接收模块，用于接收第一摄像头拍摄到的冷床的熔料工况图像信息；

第二信号接收模块，用于接收第二摄像头拍摄到的结晶器内熔料凝固状况图像信息；

第一图像存储模块，用于储存若干张冷床上堆积金属原料的图像；

第二图像存储模块，用于储存若干张冷床上金属原料熔化后的图像；

第三图像存储模块，用于储存结晶器内熔化后金属原料凝固成型后的图像；

第一图像比对模块，将第一信号接收模块接收到的冷床的熔料工况图像与第一图像存储模块储存的图像进行比对；

第二图像比对模块，将第一信号接收模块接收到的冷床的熔料工况图像与第二图像存储模块储存的图像进行比对；

第三图像比对模块，将第二信号接收模块接收到的结晶器内熔料凝固状况图像与第三图像存储模块储存的图像进行比对；

中央控制单元，与第一图像比对模块、第二图像比对模块以及第三图像比对模块信号连接，并对比对后的图像进行逻辑处理，同时发送控制电子束枪动作的指令；

参数设定模块，用于设定参数t1、α1、t2、α2、t3、α3以及t的具体值；

角度信号接收模块，用于接收第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪上角度传感器检测到的实时角度参数，并将角度参数反馈给中央控制单元；

第一执行模块，结合第一电子束枪的工况，参考t1、α1的设定值，并向第一推杆电机发送开启指令；

第二执行模块，结合第二电子束枪的工况，参考t2、α2的设定值，并向第二推杆电机发送开启指令；

第三执行模块，结合第三电子束枪的工况，参考t3、α3的设定值，并向第三推杆电机发送开启指令；

第四执行模块，结合第四电子束枪的工况，并向第四推杆电机发送开启指令；

第五执行模块，结合第三图像比对模块的图像比对结果，向铸锭导出机构发送启动指令。

通过上述技术方案，控制系统主要是对各个电子束枪的使用状态和使用时长进行精准调节，控制系统的参数t1、α1、t2、α2、t3、α3以及t的具体值可以提前通过人工在参数设定模块上设定，参数设定模块可以为参数设置面板，其中，t1，t2以及t的数据可以结合具体高熵合金颗粒物的熔炼时间来设定，α1为第一电子束枪竖直状态时与其端部朝向冷床进料端时所呈的夹角，具体数据可以根据第一电子束枪的安装位置以及冷床的规格大小进行现场测量，α2为第二电子束枪竖直状态时与其端部朝向冷床进料端时所呈的夹角，具体数据可以根据第二电子束枪的安装位置以及冷床的规格大小进行现场测量，α3为第三电子束枪竖直状态时与其端部朝向冷床出料端时所呈的夹角，具体数据可以根据第三电子束枪的安装位置以及冷床的规格大小进行现场测量；

冷床的进料端被导入高熵合金颗粒物后，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪均同步开启（设备运行时，可以通过人工一键启动），物料进入到冷床后，在冷床上进行熔化-初炼-精炼三道工序加工，熔化-初炼-精炼三道工序对应的物料在冷床内的熔料工况也各不相同，由于熔炼室是高温、封闭的壳体，冷床内物料在熔化-初炼-精炼阶段的工况主要是通过第一摄像头拍摄的图像来反馈给控制系统的第一信号接收模块，第一图像比对模块将第一信号接收模块接收到的冷床的熔料工况图像与第一图像存储模块储存的图像进行比对后，才能对应的调节第一电子束枪、第二电子束枪的使用状态，第二图像比对模块将第一信号接收模块接收到的冷床的熔料工况图像与第二图像存储模块储存的图像进行比对后，才能对应的调节第三电子束枪的使用状态，具体操作时，冷床的进料端被导入高熵合金颗粒物后，第一摄像头对冷床上熔料工况图像进行拍摄，拍摄的图像被第一图像比对模块比对后，发现图像与第一图像存储模块内存储的图像类似时，说明，冷床的物料处于熔化和初炼阶段，此时，中央控制单元通过第一执行模块开启第一推杆电机，第一推杆电机推出后，第一电子束枪会倾斜，其倾斜的角度通过其上角度传感器进行实时检测，角度传感器检测的倾斜角度达到α1后，第一推杆电机停止动作，此时，第一电子束枪的热电子束会直接朝向高熵合金颗粒物并进行热源照射，其照射的时间t1可以通过参数设定模块来设定，同时，中央控制单元通过第二执行模块开启第二推杆电机，第二推杆电机进行往复伸缩的动作，从而带动第二电子束枪往复摆动，其摆动的角度通过其上角度传感器进行实时检测，第二电子束枪的摆动幅度为α2角度，摆动区域为冷床的进料端与冷床中部之间的区域，其照射的时间t2可以通过参数设定模块来设定，第一电子束枪对物料起到精准热源点照射的目的，往复摆动的第二电子束枪对冷床内腔左侧的物料起到了热源面照射的目的，这样可以加快冷床内腔左侧物料熔化的速度；

在冷床上的物料进入到初炼工况时，会有部分熔体进入到冷床内腔的右侧，此时，中央控制单元通过第三执行模块开启第三推杆电机，第三推杆电机进行往复伸缩的动作，从而带动第三电子束枪往复摆动，其摆动的角度通过其上角度传感器进行实时检测，第三电子束枪的摆动幅度为α3角度，摆动区域为冷床的出料端与冷床中部之间的区域，其照射的时间t3可以通过参数设定模块来设定，第三电子束枪会配合第一电子束枪、第二电子束枪并在冷床空腔的右侧进行热源面照射，保证冷床内物料初炼过程中受热的均匀性；

第一摄像头每3秒会向控制系统拍摄一帧冷床的熔料工况图像，拍摄的图像被第二图像比对模块比对后，发现图像与第二图像存储模块内存储的图像类似时，说明冷床内的物料完全熔化并进入到精炼工况阶段，此时，第一执行模块通过第一推杆电机带动第一电子束枪复位，第二执行模块通过第二推杆电机带动第二电子束枪复位，第三执行模块通过第三推杆电机带动第三电子束枪复位，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪均复位到竖直状态后，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪的热电子束直接朝向冷床的表面，各个电子束枪产生的热电子束均匀的照射在冷床内熔体的表面，保证熔体受热的均匀性，进一步提高净化效率；

另外，冷床的底部镶嵌有电磁搅拌线圈，冷床内的物料在熔炼的过程中，电磁搅拌线圈对冷床中的熔体可以起到搅拌作用，可以保证熔炼后的物质混合更加均匀，电磁搅拌线圈的工作时间可以自由设定，冷床内的物料完成熔炼操作后，冷床内的熔体通过出料端流入到结晶器内，第二摄像头拍摄到结晶器内熔料凝固状况图像信息后，中央控制单元通过第四执行模块开启第四推杆电机，第四推杆电机进行往复伸缩的动作，从而带动第四电子束枪往复摆动，其摆动的角度通过其上角度传感器进行实时检测，这个阶段主要是对结晶器内的熔体进行持续照射一段时间，第四电子束枪一般情况下无须摆动，持续照射一段时间后，结晶器内的熔体逐步冷凝，第二摄像头对结晶器内熔料凝固状况图像持续拍摄，拍摄的图像被第三图像比对模块比对后，发现图像与第三图像存储模块内存储的图像类似时，说明结晶器内的熔体处于稳定的凝固状态，此时，第五执行模块控制铸锭导出机构将结晶器内的铸锭拉出。

进一步，原料供给机构包括原料箱，安装在原料箱内的推料板，与推料板连接的送料电机，原料箱的顶部设有投料口，侧面设有出料口，出料口位于推料板的一侧；

出料口的一端设有出料套筒，出料套筒内设有出料阀门，出料阀门连接气缸。

输料机构包括密封固定在熔炼室一侧的安装架，设置在安装架内的输料管，输料管的一端朝向出料套筒，另一端延伸到熔炼室内并朝向冷床的进料端，输料管的端部安装流量调节阀；

输料管的中部铰接支架，支架固定在安装架上，安装架上设有振动电机，振动电机的端部与输料管的端部铰接。

通过上述技术方案，原料供给时，送料电机将推料板推出，原料箱内的高熵合金颗粒物从出料口落入到出料套筒内，气缸带动出料阀门上行时，出料套筒将高熵合金颗粒物导入到输料机构的输料管内，输料管端部的流量调节阀打开后，高熵合金颗粒物即可进入到冷床的进料端位置，在输料的过程中，振动电机启动，振动电机带动输料管高频振动，可以保证输料管端部高熵合金颗粒输送的连贯性和稳定性。

进一步，铸锭导出机构包括设置在结晶器底部的铸锭导出托板，与铸锭导出托板连接导料推杆电机，导料推杆电机由第五执行模块发送的指令来驱动；

铸锭导出机构安装在工作台内，工作台内设有铸锭裁切机构和铸锭段导出平台，铸锭裁切机构位于结晶器底部的一侧，铸锭段导出平台位于工作台内腔的底部。

通过上述技术方案，铸锭导出托板还可以设置夹爪，结晶器内的铸锭成型后，第五执行模块向导料推杆电机发送启动指令，导料推杆电机带动铸锭导出托板下行，夹爪可以夹住铸锭的端部，将铸锭从结晶器内拉出，铸锭被拉出后，铸锭裁切机构可以将拉出的铸锭裁段，裁段后的铸锭通过铸锭段导出平台导出。

进一步，熔炼室上连接有惰性气体导入管和废气导出管，惰性气体导入管连接惰性气体气源，废气导出管连接废气净化设备。

通过上述技术方案，由于高熵合金的熔炼最好是在真空中或在惰性气氛保护下进行，因此，熔炼室上连接惰性气体导入管后，可以保证熔炼室处于惰性气氛的环境，熔炼过程中产生的废气以及尘埃物可以通过废气导出管抽出。

进一步，一种用于高熵合金的电子束熔炼装置的操作方法，包括如下步骤：

S1、上料：原料供给机构向输料机构供料，输料机构将定量的原料导入到冷床内；

S2、熔炼：多个电子束枪开启，将冷床内的颗粒原料进行熔炼处理，使熔体净化；

S3、凝固；净化后的熔体进入到结晶器内，凝固形成铸锭；

S4、铸锭导出：铸锭导出机构将凝固成型的铸锭导出，并裁段。

综上，本发明的有益效果为：1.该装置的第一电子束枪对物料起到精准热源点照射的目的，往复摆动的第二电子束枪对冷床内腔左侧的物料起到了热源面照射的目的，这样可以加快冷床内腔左侧物料熔化的速度，在冷床上的物料进入到初炼工况时，会有部分熔体进入到冷床内腔的右侧，此时，第三电子束枪会往复摆动，第三电子束枪会配合第一电子束枪、第二电子束枪并在冷床空腔的右侧进行热源面照射，保证冷床内物料初炼过程中受热的均匀性，冷床内的物料完全熔化并进入到精炼工况后，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪均复位到竖直状态，第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪的热电子束直接朝向冷床的表面，各个电子束枪产生的热电子束均匀的照射在冷床内熔体的表面，保证熔体受热的均匀性，提高了净化效率；该装置的第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪根据冷床内物料不同的工况进行精准化热源照射动作，满足冷床内高熵合金颗粒物不同炼化阶段的热源精准照射要求，提高了熔炼的效率和质量；

2、熔炼室的顶部设有安装口，电子束枪通过弹性密封组件与安装口的内壁连接，弹性密封组件的上密封卡环和下密封卡环与电子束枪的周面卡合后，可以保证电子束枪在熔炼室顶部安装的密封性，而且，上弹性支撑套和下弹性支撑套本身具备较好的压缩弹性，这样方便电子束枪在熔炼室顶部可以自由摆动，在保证安装密封性的同时，也不会因为摆动对电子束枪造成损伤；

3、铸锭导出机构、推杆电机、角度传感器、第一摄像头以及第二摄像头均连接控制系统，控制系统可以对各个电子束枪的使用状态和使用时长进行精准调节。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明冷床内物料处于熔化-初炼阶段时设备的结构示意图；

图3为本发明冷床内物料处于精炼阶段时设备的结构示意图；

图4为本发明处于结晶状态时的结构示意图；

图5为本发明铸锭拉出时的结构示意图；

图6为本发明电子束枪的安装示意图；

图7为本发明第一电子束枪的工作状态示意图；

图8为本发明第二电子束枪的工作状态示意图；

图9为本发明第三电子束枪的工作状态示意图；

图10为本发明控制系统的原理示意图。

附图标记说明：1、原料供给机构；11、原料箱；12、推料板；13、送料电机；14、投料口；15、出料口；16、出料套筒；17、出料阀门；18、气缸；

2、输料机构；21、安装架；22、输料管；23、流量调节阀；24、支架；25、振动电机；

3、熔炼室；31、安装口；32、第一摄像头；33、第二摄像头；

4、电子束枪组件；41、第一电子束枪；42、第二电子束枪；43、第三电子束枪；44、第四电子束枪；45、第一推杆电机；46、第二推杆电机；47、第三推杆电机；48、第四推杆电机；

5、冷床；51、进料端；52、出料端；53、电磁搅拌线圈；

6、结晶器；7、铸锭导出机构；71、铸锭导出托板；72、导料推杆电机；

8、弹性密封组件；81、上弹性支撑套；82、下弹性支撑套；83、上密封卡环；84、下密封卡环；

9、角度传感器；10、控制系统；101、第一信号接收模块；102、第二信号接收模块；103、第一图像存储模块；104、第二图像存储模块；105、第三图像存储模块；106、第一图像比对模块；107、第二图像比对模块；108、第三图像比对模块；109、中央控制单元；110、参数设定模块；111、角度信号接收模块；112、第一执行模块；113、第二执行模块；114、第三执行模块；115、第四执行模块；116、第五执行模块；

20、铸锭；30、工作台；40、铸锭裁切机构；50、铸锭段导出平台；60、惰性气体导入管；70、废气导出管；

100、高熵合金颗粒物。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种用于高熵合金的电子束熔炼装置，包括：

原料供给机构1，输料机构2，熔炼室3以及电子束枪组件4，输料机构2设置在原料供给机构1的一侧并与原料供给机构1连接，熔炼室3安装在输料机构2的一端，熔炼室3内设有冷床5，冷床5的一侧设有结晶器6，冷床5的底部镶嵌有电磁搅拌线圈53；电子束枪组件4安装在熔炼室3的顶部；

其中，电子束枪组件4包括安装在熔炼室3顶部的多个电子束枪，电子束枪包括第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43以及第四电子束枪44，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43的端头朝向冷床5，第四电子束枪44的端头朝向结晶器6，结晶器6的底部设有铸锭导出机构7；

熔炼室3的顶部设有安装口31，电子束枪通过弹性密封组件8与安装口31的内壁连接；

熔炼室3的顶部设有推杆电机，推杆电机的电机杆与电子束枪铰接，电子束枪的表面设有角度传感器9；

其中，第一电子束枪41一侧连接的推杆电机为第一推杆电机45，第二电子束枪42一侧连接的推杆电机为第二推杆电机46，第三电子束枪43一侧连接的推杆电机为第三推杆电机47，第四电子束枪44一侧连接的推杆电机为第四推杆电机48，推杆电机适于调节电子束枪在熔炼室3顶部的安装角度，角度传感器9适于对电子束枪的安装角度进行实时监测。

每个电子束枪会配备一个推杆电机，推杆电机可以控制对应电子束枪倾斜的角度以及往复摆动的幅度，推杆电机实行单个推出动作时，电子束枪处于倾斜状态，推杆电机实行往复伸缩的动作时，电子束枪处于往复摆动的状态，推杆电机的具体动作方式主要通过控制系统10来控制。

进一步，熔炼室3的内腔顶部设有第一摄像头32和第二摄像头33，第一摄像头32用于对冷床5的熔料工况进行监测，第二摄像头33对结晶器6内熔料凝固状况进行监测；

进一步，铸锭导出机构7、推杆电机、角度传感器9、第一摄像头32以及第二摄像头33均连接控制系统10。

本申请的原料供给机构1主要是将高熵合金颗粒物推入到输料机构2，输料机构2将高熵合金颗粒物定量导入到熔炼室3内冷床5的进料端51，多个电子束枪利用高压电场将阴极发射的热电子束加速并轰击高熔点高熵合金颗粒物100，把高速运动的电子的动能转化为热能，从而熔化高熵合金颗粒物100，在熔炼的过程中，第一摄像头32用于对冷床5的熔料工况进行监测，观察冷床5内高熵合金颗粒物100处于熔化、初炼以及精炼中的哪一种工况，在不同工况下，控制系统10控制推杆电机来精准控制各个电子束枪的转动位置以及扫描幅度，从而实现精准化热源照射，从而提高冷床5上高熵合金颗粒物100在不同工况下的熔炼效率，其中，电子束枪的转动角度以及扫描角度通过其上安装的角度传感器9来实时检测，检测到的角度数据实时传送给控制系统10；

熔炼完成后，冷床5内的熔体通过其端部的浇口（出料端52）进入到结晶器6内，熔体在结晶器6内凝固形成铸锭，由于不同熔体在结晶器6内凝固的时间都无法精准确定，我们通过第二摄像头33对结晶器6内熔料凝固状况进行监测，第二摄像头33拍摄的影像显示结晶器6内的熔体凝固成型后，控制系统10自动控制铸锭导出机构7将结晶器6内的铸锭20拉出，从而达到铸锭20出料的目的。

进一步，参照图6，弹性密封组件8包括固定在安装口31内壁上的上弹性支撑套81和下弹性支撑套82，安装在上弹性密封套81内壁上的上密封卡环83以及安装在下弹性密封套82内壁上的下密封卡环84，电子束枪的周面上设有卡槽，上密封卡环83和下密封卡环84与电子束枪周面上的卡槽卡合。

本申请的各个电子束枪采用弹性密封组件8安装在熔炼室3的顶部，弹性密封组件9的上密封卡环83和下密封卡环84与电子束枪的周面卡合后，可以保证电子束枪在熔炼室3顶部安装的密封性，而且，上弹性支撑套81和下弹性支撑套82本身具备较好的压缩弹性，这样方便电子束枪在熔炼室3顶部可以自由摆动，在保证安装密封性的同时，也不会因为摆动对电子束枪造成损伤。

进一步，本实施例中，我们列举的电子束枪的数量为四个，电子束枪包括第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43以及第四电子束枪44；

其中，参照图7，第一电子束枪41的工况为倾斜α1角度，持续照射，复位并与冷床5的表面垂直，持续照射的时间为t1；

参照图8，第二电子束枪42的工况为往复摆动，复位并与冷床5的表面垂直，其中，第二电子束枪42的往复摆动时间为t2，第二电子束枪42的摆动幅度为α2角度，摆动区域为冷床5的进料端51与冷床5中部之间的区域；

参照图9，第三电子束枪43的工况为往复摆动，复位并与冷床5的表面垂直，其中，第三电子束枪43的往复摆动时间为t3，第三电子束枪43的摆动幅度为α3角度，摆动区域为冷床5的出料端52与冷床5中部之间的区域；

第四电子束枪44的工况为朝结晶器6的端口定点或者扫描性持续照射；

第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43以及第四电子束枪44均同步开启和关闭，同步开启的时长为t。

冷床5内的高熵合金颗粒物100被导入后，会涉及到熔化、初炼以及精炼的三个工序，在熔化工序时，物料基本大多数会堆积在冷床5的进料端51，在初炼工序时，冷床5的进料端51会堆积部分半熔融状态的物料，冷床5的内腔中也同时存在完全熔融状态的物料，精炼工序时，冷床5的内腔中物料处于完全的熔融状态；

第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43会针对冷床5内不同工况进行精准化热源照射，第四电子束枪44对结晶器6内的熔体进行热源照射，冷床5的进料端51被导入高熵合金颗粒物100后，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43以及第四电子束枪44均同步开启，物料处于熔化阶段，此时，第一电子束枪41会倾斜α1角度，第一电子束枪41的热电子束会直接朝向高熵合金颗粒物100并进行热源照射，其照射的时间t1可以通过控制系统10来设定，同时，第二电子束枪42会往复摆动，第二电子束枪42的摆动幅度为α2角度，摆动区域为冷床5的进料端51与冷床5中部之间的区域，其照射的时间t2可以通过控制系统10来设定，第一电子束枪41对物料起到精准热源点照射的目的，往复摆动的第二电子束枪42对冷床5内腔左侧的物料起到了热源面照射的目的，这样可以加快冷床5内腔左侧物料熔化的速度，在冷床5上的物料进入到初炼工况时，会有部分熔体进入到冷床5内腔的右侧，此时，第三电子束枪43会往复摆动，第三电子束枪43的摆动幅度为α3角度，摆动区域为冷床5的出料端52与冷床5中部之间的区域，其照射的时间t3可以通过控制系统10来设定，第三电子束枪43会配合第一电子束枪41、第二电子束枪42并在冷床5空腔的右侧进行热源面照射，保证冷床5内物料初炼过程中受热的均匀性，冷床5内的物料完全熔化并进入到精炼工况后，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43均复位到竖直状态，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43的热电子束直接朝向冷床5的表面，各个电子束枪产生的热电子束均匀的照射在冷床5内熔体的表面，保证熔体受热的均匀性，进一步提高净化效率。

下面结合控制系统的具体控制远离，对本申请的工作情况进行详细说明：

参照图10，控制系统10包括：

第一信号接收模块101，用于接收第一摄像头32拍摄到的冷床5的熔料工况图像信息；

第二信号接收模块102，用于接收第二摄像头33拍摄到的结晶器6内熔料凝固状况图像信息；

第一图像存储模块103，用于储存若干张冷床5上堆积金属原料的图像；

第二图像存储模块104，用于储存若干张冷床5上金属原料熔化后的图像；

第三图像存储模块105，用于储存结晶器6内熔化后金属原料凝固成型后的图像；

第一图像比对模块106，将第一信号接收模块101接收到的冷床5的熔料工况图像与第一图像存储模块103储存的图像进行比对；

第二图像比对模块107，将第一信号接收模块101接收到的冷床5的熔料工况图像与第二图像存储模块104储存的图像进行比对；

第三图像比对模块108，将第二信号接收102模块接收到的结晶器6内熔料凝固状况图像与第三图像存储模块105储存的图像进行比对；

中央控制单元109，与第一图像比对模块106、第二图像比对模块107以及第三图像比对模块108信号连接，并对比对后的图像进行逻辑处理，同时发送控制电子束枪动作的指令；

参数设定模块110，用于设定参数t1、α1、t2、α2、t3、α3以及t的具体值；

角度信号接收模块111，用于接收第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43以及第四电子束枪44上角度传感器9检测到的实时角度参数，并将角度参数反馈给中央控制单元109；

第一执行模块112，结合第一电子束枪41的工况，参考t1、α1的设定值，并向第一推杆电机45发送开启指令；

第二执行模块113，结合第二电子束枪42的工况，参考t2、α2的设定值，并向第二推杆电机46发送开启指令；

第三执行模块114，结合第三电子束枪43的工况，参考t3、α3的设定值，并向第三推杆电机47发送开启指令；

第四执行模块115，结合第四电子束枪44的工况，并向第四推杆电机48发送开启指令；

第五执行模块116，结合第三图像比对模块108的图像比对结果，向铸锭导出机构7发送启动指令。

控制系统10主要是对各个电子束枪的使用状态和使用时长进行精准调节，控制系统的参数t1、α1、t2、α2、t3、α3以及t的具体值可以提前通过人工在参数设定模块110上设定，参数设定模块110可以为参数设置面板，其中，t1，t2以及t的数据可以结合具体高熵合金颗粒物100的熔炼时间来设定，α1为第一电子束枪41竖直状态时与其端部朝向冷床5进料端51时所呈的夹角，具体数据可以根据第一电子束枪41的安装位置以及冷床5的规格大小进行现场测量，α2为第二电子束枪42竖直状态时与其端部朝向冷床5的进料端51时所呈的夹角，具体数据可以根据第二电子束枪42的安装位置以及冷床5的规格大小进行现场测量，α3为第三电子束枪43竖直状态时与其端部朝向冷床出料端52时所呈的夹角，具体数据可以根据第三电子束枪43的安装位置以及冷床5的规格大小进行现场测量；

具体加工时，冷床的进料端51被导入高熵合金颗粒物100后，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43以及第四电子束枪44均同步开启（设备运行时，可以通过人工一键启动），物料进入到冷床5后，在冷床5上进行熔化-初炼-精炼三道工序加工，熔化-初炼-精炼三道工序对应的物料在冷床5内的熔料工况也各不相同，由于熔炼室3是高温、封闭的壳体，冷床5内物料在熔化-初炼-精炼阶段的工况主要是通过第一摄像头32拍摄的图像来反馈给控制系统10的第一信号接收模块101，第一图像比对模块106将第一信号接收模块101接收到的冷床5的熔料工况图像与第一图像存储模块103储存的图像进行比对后，才能对应的调节第一电子束枪41、第二电子束枪42的使用状态，第二图像比对模块107将第一信号接收模块101接收到的冷床5的熔料工况图像与第二图像存储模块104储存的图像进行比对后，才能对应的调节第三电子束枪43的使用状态，具体操作时，冷床5的进料端被导入高熵合金颗粒物100后，第一摄像头32对冷床5上熔料工况图像进行拍摄，拍摄的图像被第一图像比对模块106比对后，发现图像与第一图像存储模块103内存储的图像类似时，说明，冷床的物料处于熔化和初炼阶段，此时，中央控制单元109通过第一执行模块112开启第一推杆电机45，第一推杆电机45推出后，第一电子束枪41会倾斜，其倾斜的角度通过其上角度传感器9进行实时检测，角度传感器9检测的倾斜角度达到α1后，第一推杆电机45停止动作，此时，第一电子束枪41的热电子束会直接朝向高熵合金颗粒物100并进行热源照射，其照射的时间t1可以通过参数设定模块110来设定，同时，中央控制单元109通过第二执行模块113开启第二推杆电机46，第二推杆电机46进行往复伸缩的动作，从而带动第二电子束枪42往复摆动，其摆动的角度通过其上角度传感器9进行实时检测，第二电子束枪42的摆动幅度为α2角度，摆动区域为冷床5的进料端51与冷床5中部之间的区域，其照射的时间t2可以通过参数设定模块110来设定，第一电子束枪41对物料起到精准热源点照射的目的，往复摆动的第二电子束枪42对冷床5内腔左侧的物料起到了热源面照射的目的，这样可以加快冷床内腔左侧物料熔化的速度；

在冷床5上的物料进入到初炼工况时，会有部分熔体进入到冷床内腔的右侧，此时，中央控制单元109通过第三执行模块114开启第三推杆电机47，第三推杆电机47进行往复伸缩的动作，从而带动第三电子束枪43往复摆动，其摆动的角度通过其上角度传感器9进行实时检测，第三电子束枪43的摆动幅度为α3角度，摆动区域为冷床5的出料端52与冷床5中部之间的区域，其照射的时间t3可以通过参数设定模块110来设定，第三电子束枪43会配合第一电子束枪41、第二电子束枪42并在冷床空腔的右侧进行热源面照射，保证冷床内物料初炼过程中受热的均匀性；

其中，第一摄像头32每3秒会向控制系统拍摄一帧冷床5的熔料工况图像，拍摄的图像被第二图像比对模块107比对后，发现图像与第二图像存储模块104内存储的图像类似时，说明冷床5内的物料完全熔化并进入到精炼工况阶段，此时，第一执行模块112通过第一推杆电机45带动第一电子束枪41复位，第二执行模块113通过第二推杆电机46带动第二电子束枪42复位，第三执行模块114通过第三推杆电机47带动第三电子束枪43复位，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43均复位到竖直状态后，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43的热电子束直接朝向冷床5的表面，各个电子束枪产生的热电子束均匀的照射在冷床5内熔体的表面，保证熔体受热的均匀性，进一步提高净化效率；

另外，冷床5的底部镶嵌有电磁搅拌线圈53，冷床5内的物料在熔炼的过程中，电磁搅拌线圈对冷床5中的熔体可以起到搅拌作用，可以保证熔炼后的物质混合更加均匀，电磁搅拌线圈的工作时间可以自由设定，冷床5内的物料完成熔炼操作后，冷床5内的熔体通过出料端52流入到结晶器6内，第二摄像头33拍摄到结晶器6内熔料凝固状况图像信息后，中央控制单元109通过第四执行模块115开启第四推杆电机48，第四推杆电机48进行往复伸缩的动作，从而带动第四电子束枪44往复摆动，其摆动的角度通过其上角度传感器9进行实时检测，这个阶段主要是对结晶器6内的熔体进行持续照射一段时间，第四电子束枪44一般情况下无须摆动，持续照射一段时间后，结晶器6内的熔体逐步冷凝，第二摄像头33对结晶器6内熔料凝固状况图像持续拍摄，拍摄的图像被第三图像比对模块108比对后，发现图像与第三图像存储模块105内存储的图像类似时，说明结晶器6内的熔体处于稳定的凝固状态，此时，第五执行模块116控制铸锭导出机构7将结晶器6内的铸锭20拉出。

下面对本申请的其他辅助结构进行具体说明：

进一步，原料供给机构1包括原料箱11，安装在原料箱11内的推料板12，与推料板12连接的送料电机13，原料箱11的顶部设有投料口14，侧面设有出料口15，出料口15位于推料板12的一侧；

出料口15的一端设有出料套筒16，出料套筒16内设有出料阀门17，出料阀门17连接气缸18。

输料机构2包括密封固定在熔炼室3一侧的安装架21，设置在安装架21内的输料管22，输料管22的一端朝向出料套筒16，另一端延伸到熔炼室3内并朝向冷床5的进料端51，输料管22的端部安装流量调节阀23；

输料管22的中部铰接支架24，支架24固定在安装架21上，安装架21上设有振动电机25，振动电机25的端部与输料管22的端部铰接。

原料供给时，送料电机13将推料板12推出，原料箱11内的高熵合金颗粒物从出料口15落入到出料套筒16内，气缸18带动出料阀门17上行时，出料套筒16将高熵合金颗粒物导入到输料机构的输料管22内，输料管22端部的流量调节阀23打开后，高熵合金颗粒物即可进入到冷床5的进料端51位置，在输料的过程中，振动电机25启动，振动电机25带动输料管22高频振动，可以保证输料管22端部高熵合金颗粒输送的连贯性和稳定性。

进一步，铸锭导出机构7包括设置在结晶器6底部的铸锭导出托板71，与铸锭导出托板71连接导料推杆电机72，导料推杆电机72由第五执行模块116发送的指令来驱动；

铸锭导出机构7安装在工作台30内，工作台30内设有铸锭裁切机构40和铸锭段导出平台50，铸锭裁切机构40位于结晶器6底部的一侧，铸锭段导出平台50位于工作台30内腔的底部。

铸锭导出托板71还可以设置夹爪，结晶器6内的铸锭20成型后，第五执行模块116向导料推杆电机72发送启动指令，导料推杆电机72带动铸锭导出托板71下行，夹爪可以夹住铸锭20的端部，将铸锭20从结晶器6内拉出，铸锭20被拉出后，铸锭裁切机构40可以将拉出的铸锭裁段，裁段后的铸锭通过铸锭段导出平台50导出。

进一步，熔炼室3上连接有惰性气体导入管60和废气导出管70，惰性气体导入管60连接惰性气体气源，废气导出管70连接废气净化设备，由于高熵合金的熔炼最好是在真空中或在惰性气氛保护下进行，因此，熔炼室3上连接惰性气体导入管60后，可以保证熔炼室3处于惰性气氛的环境，熔炼过程中产生的废气以及尘埃物可以通过废气导出管70抽出。

进一步，参照图1至图5，一种用于高熵合金的电子束熔炼装置的操作方法，包括如下步骤：

S1、上料：原料供给机构1向输料机构2供料，输料机构2将定量的原料导入到冷床5内；

S2、熔炼：多个电子束枪开启，将冷床5内的颗粒原料进行熔炼处理，使熔体净化；

S3、凝固；净化后的熔体进入到结晶器6内，凝固形成铸锭；

S4、铸锭导出：铸锭导出机构将凝固成型的铸锭导出，并裁段。

综上，该装置的第一电子束枪41对物料起到精准热源点照射的目的，往复摆动的第二电子束枪42对冷床5内腔左侧的物料起到了热源面照射的目的，这样可以加快冷床5内腔左侧物料熔化的速度，在冷床5上的物料进入到初炼工况时，会有部分熔体进入到冷床内腔的右侧，此时，第三电子束枪43会往复摆动，第三电子束枪43会配合第一电子束枪41、第二电子束枪42并在冷床空腔的右侧进行热源面照射，保证冷床5内物料初炼过程中受热的均匀性，冷床5内的物料完全熔化并进入到精炼工况后，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43均复位到竖直状态，第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43的热电子束直接朝向冷床的表面，各个电子束枪产生的热电子束均匀的照射在冷床5内熔体的表面，保证熔体受热的均匀性，提高了净化效率；该装置的第一电子束枪41、第二电子束枪42、第三电子束枪43根据冷床5内物料不同的工况进行精准化热源照射动作，满足冷床5内高熵合金颗粒物不同炼化阶段的热源精准照射要求，提高了熔炼的效率和质量；

熔炼室3的顶部设有安装口31，电子束枪通过弹性密封组件8与安装口31的内壁连接，弹性密封组件的上密封卡环83和下密封卡环84与电子束枪的周面卡合后，可以保证电子束枪在熔炼室3顶部安装的密封性，而且，上弹性支撑套81和下弹性支撑套82本身具备较好的压缩弹性，这样方便电子束枪在熔炼室3顶部可以自由摆动，在保证安装密封性的同时，也不会因为摆动对电子束枪造成损伤；

铸锭导出机构7、推杆电机、角度传感器9、第一摄像头32以及第二摄像头33均连接控制系统10，控制系统10可以对各个电子束枪的使用状态和使用时长进行精准调节。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，包括：

原料供给机构；

输料机构，设置在所述原料供给机构的一侧并与所述原料供给机构连接；

熔炼室，安装在所述输料机构的一端，所述熔炼室内设有冷床，冷床的一侧设有结晶器，冷床的底部镶嵌有电磁搅拌线圈；

电子束枪组件，安装在所述熔炼室的顶部；

其中，所述电子束枪组件包括安装在所述熔炼室顶部的多个电子束枪，电子束枪的端头朝向所述冷床和结晶器；

所述结晶器的底部设有铸锭导出机构；

所述熔炼室的顶部设有安装口，所述电子束枪通过弹性密封组件与所述安装口的内壁连接；

所述熔炼室的顶部设有推杆电机，推杆电机的电机杆与所述电子束枪铰接，所述电子束枪的表面设有角度传感器；

所述推杆电机适于调节所述电子束枪在所述熔炼室顶部的安装角度，所述角度传感器适于对所述电子束枪的安装角度进行实时监测；

所述熔炼室的内腔顶部设有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头用于对所述冷床的熔料工况进行监测，所述第二摄像头对所述结晶器内熔料凝固状况进行监测；

所述铸锭导出机构、推杆电机、角度传感器、第一摄像头以及第二摄像头均连接控制系统。

2.根据权利要求1所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述弹性密封组件包括固定在所述安装口内壁上的上弹性支撑套和下弹性支撑套，安装在所述上弹性支撑套内壁上的上密封卡环以及安装在所述下弹性支撑套内壁上的下密封卡环，所述电子束枪的周面上设有卡槽，所述上密封卡环和所述下密封卡环与所述电子束枪周面上的卡槽卡合。

3.根据权利要求1或2所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述电子束枪包括第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪；

其中，所述第一电子束枪的工况为倾斜α1角度，持续照射，复位并与所述冷床的表面垂直，所述持续照射的时间为t1；

所述第二电子束枪的工况为往复摆动，复位并与所述冷床的表面垂直，其中，所述第二电子束枪的往复摆动时间为t2，第二电子束枪的摆动幅度为α2角度，摆动区域为所述冷床的进料端与冷床中部之间的区域；

所述第三电子束枪的工况为往复摆动，复位并与所述冷床的表面垂直，其中，所述第三电子束枪的往复摆动时间为t3，第三电子束枪的摆动幅度为α3角度，摆动区域为所述冷床的出料端与冷床中部之间的区域；

所述第四电子束枪的工况为朝所述结晶器的端口定点持续照射；

所述第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪均同步开启和关闭，同步开启的时长为t。

4.根据权利要求3所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述第一电子束枪一侧连接的推杆电机为第一推杆电机，所述第二电子束枪一侧连接的推杆电机为第二推杆电机，所述第三电子束枪一侧连接的推杆电机为第三推杆电机，所述第四电子束枪一侧连接的推杆电机为第四推杆电机。

5.根据权利要求4所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述控制系统包括：

第一信号接收模块，用于接收所述第一摄像头拍摄到的所述冷床的熔料工况图像信息；

第二信号接收模块，用于接收所述第二摄像头拍摄到的结晶器内熔料凝固状况图像信息；

第一图像存储模块，用于储存若干张所述冷床上堆积金属原料的图像；

第二图像存储模块，用于储存若干张所述冷床上金属原料熔化后的图像；

第三图像存储模块，用于储存所述结晶器内熔化后金属原料凝固成型后的图像；

第一图像比对模块，将所述第一信号接收模块接收到的冷床的熔料工况图像与所述第一图像存储模块储存的图像进行比对；

第二图像比对模块，将所述第一信号接收模块接收到的冷床的熔料工况图像与所述第二图像存储模块储存的图像进行比对；

第三图像比对模块，将所述第二信号接收模块接收到的结晶器内熔料凝固状况图像与所述第三图像存储模块储存的图像进行比对；

中央控制单元，与所述第一图像比对模块、第二图像比对模块以及第三图像比对模块信号连接，并对比对后的图像进行逻辑处理，同时发送控制电子束枪动作的指令；

参数设定模块，用于设定所述参数t1、α1、t2、α2、t3、α3以及t的具体值；

角度信号接收模块，用于接收所述第一电子束枪、第二电子束枪、第三电子束枪以及第四电子束枪上所述角度传感器检测到的实时角度参数，并将所述角度参数反馈给所述中央控制单元；

第一执行模块，结合所述第一电子束枪的工况，参考所述t1、α1的设定值，并向所述第一推杆电机发送开启指令；

第二执行模块，结合所述第二电子束枪的工况，参考所述t2、α2的设定值，并向所述第二推杆电机发送开启指令；

第三执行模块，结合所述第三电子束枪的工况，参考所述t3、α3的设定值，并向所述第三推杆电机发送开启指令；

第四执行模块，结合所述第四电子束枪的工况，并向所述第四推杆电机发送开启指令；

第五执行模块，结合所述第三图像比对模块的图像比对结果，向所述铸锭导出机构发送启动指令。

6.根据权利要求5所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述原料供给机构包括原料箱，安装在原料箱内的推料板，与所述推料板连接的送料电机，所述原料箱的顶部设有投料口，侧面设有出料口，出料口位于所述推料板的一侧；

所述出料口的一端设有出料套筒，出料套筒内设有出料阀门，出料阀门连接气缸。

7.根据权利要求6所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述输料机构包括密封固定在所述熔炼室一侧的安装架，设置在安装架内的输料管，输料管的一端朝向所述出料套筒，另一端延伸到所述熔炼室内并朝向所述冷床的进料端，所述输料管的端部安装流量调节阀；

所述输料管的中部铰接支架，支架固定在所述安装架上，所述安装架上设有振动电机，振动电机的端部与所述输料管的端部铰接。

8.根据权利要求6所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述铸锭导出机构包括设置在所述结晶器底部的铸锭导出托板，与所述铸锭导出托板连接导料推杆电机，导料推杆电机由所述第五执行模块发送的指令来驱动；

所述铸锭导出机构安装在工作台内，所述工作台内设有铸锭裁切机构和铸锭段导出平台，所述铸锭裁切机构位于所述结晶器底部的一侧，所述铸

锭段导出平台位于所述工作台内腔的底部。

9.根据权利要求6所述的用于高熵合金的电子束熔炼装置，其特征在于，所述熔炼室上连接有惰性气体导入管和废气导出管，所述惰性气体导入管连接惰性气体气源，所述废气导出管连接废气净化设备。

10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述用于高熵合金的电子束熔炼装置的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、上料：所述原料供给机构向所述输料机构供料，输料机构将定量的原料导入到所述冷床内；

S2、熔炼：多个电子束枪开启，将所述冷床内的颗粒原料进行熔炼处理，使熔体净化；

S3、凝固；净化后的熔体进入到结晶器内，凝固形成铸锭；

S4、铸锭导出：铸锭导出机构将凝固成型的铸锭导出，并裁段。