CN216705914U - 一种改善固液界面前沿温度梯度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种改善固液界面前沿温度梯度的装置，包括模壳加热器，模壳加热器设置于熔炼炉腔室内，模壳加热器内设置至少两个模壳和中心水冷盘，中心水冷盘设置在至少两个模壳之间，模壳加热器底部设置隔热挡板，隔热挡板底部设置水冷环，每个模壳底部均设置在水冷盘上，水冷盘连接支撑环，水冷盘和支撑环均设置于转移平台上，转移平台连接电机一，中心水冷盘连接中心水冷柱，中心水冷柱连接电机二。本实用新型的改善固液界面前沿温度梯度的装置，能保证铸件内外两侧冷却速率基本一致；拉晶过程中，凝固截面基本是平的，铸件内外两侧温度梯度保持一致。
Description
技术领域
本实用新型涉及工装技术领域，涉及一种改善固液界面前沿温度梯度的装置。
背景技术
随着航空航天工业的发展，要求不断提高发动机工作效率，使得高温合金叶片经历了等轴多晶、定向凝固柱晶和单晶的发展历程，定向/单晶叶盆由于消除了垂直主应力轴的横向晶界，使其具有良好的高温纵向力学性能并减少偏析、疏松和晶界碳化物等缺陷，冲击韧性和热强性得到显著改善，定向/单晶叶片制造过程中凝固截面前沿温度梯度是影响叶片晶粒取向的关键因素。
目前定向/单晶叶片普遍采用的是高速凝固发（HRS），模壳放置与水冷盘之上，伸入模壳加热器内部，模壳加热器通过周向石墨发热体发热，经热辐射向内部径向加热模壳和模壳内部的合金液，加热器底含有隔热挡板、水冷环，模壳向下抽拉时，模壳和加热器之间产生相对移动，热量通过水冷盘和水冷环内冷却水散失，在在隔热挡板附近会产生较大的温度梯度。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种改善固液界面前沿温度梯度的装置，使得铸件内外两侧温度梯度基本一致，能有效减少单晶/定向铸造缺陷的产生。
本实用新型采用的技术方案是：
一种改善固液界面前沿温度梯度的装置，其中：包括模壳加热器，所述模壳加热器设置于熔炼炉腔室内，所述模壳加热器内设置至少两个模壳和中心水冷盘，所述中心水冷盘设置在至少两个模壳之间，所述模壳加热器底部设置隔热挡板，所述隔热挡板底部设置水冷环，每个所述模壳底部均设置在水冷盘上，所述水冷盘连接支撑环，所述水冷盘和支撑环均设置于转移平台上，所述转移平台连接电机一，所述中心水冷盘连接中心水冷柱，所述中心水冷柱连接电机二。
优选的是，所述的改善固液界面前沿温度梯度的装置，其中：所述支撑环的直径小于所述中心水冷盘的直径。
优选的是，所述的改善固液界面前沿温度梯度的装置，其中：所述中心水冷柱包括水冷段一和水冷段二，所述水冷段一一端连接中心水冷盘，所述水冷段一另一端连接水冷段二。
优选的是，所述的改善固液界面前沿温度梯度的装置，其中：所述水冷段一的直径大于水冷段二的直径，所述中心水冷盘的直径大于水冷段一的直径。
本实用新型的优点：本实用新型的改善固液界面前沿温度梯度的装置，能保证铸件内外两侧冷却速率基本一致；拉晶过程中，凝固截面基本是平的，铸件内外两侧温度梯度保持一致。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种改善固液界面前沿温度梯度的装置，其中：包括模壳加热器8，所述模壳加热器8设置于熔炼炉腔室内，所述模壳加热器8内设置至少两个模壳1和中心水冷盘9，所述中心水冷盘9设置在至少两个模壳1之间，所述模壳加热器8底部设置隔热挡板2，所述隔热挡板2底部设置水冷环3，每个所述模壳1底部均设置在水冷盘4上，所述水冷盘4连接支撑环7，所述水冷盘4和支撑环7均设置于转移平台6上，所述转移平台6连接电机一12，所述中心水冷盘9连接中心水冷柱5，所述中心水冷柱5连接电机二11。
其中：所述支撑环7的直径小于所述中心水冷盘9的直径。
其中：所述中心水冷柱5包括水冷段一51和水冷段二52，所述水冷段一51一端连接中心水冷盘9，所述水冷段一51另一端连接水冷段二52。
其中：所述水冷段一51的直径大于水冷段二52的直径，所述中心水冷盘9的直径大于水冷段一51的直径。
模壳加热器8固定于熔炼炉腔室内，模壳加热器8通过热辐射对模壳1进行加热，模壳加热器8下方固定有隔热挡板2，起保温作用，隔热挡板2下方固定有水冷环3，因此在隔热挡板2和水冷环3之间形成较大的温度梯度。
隔热挡板材质为石墨，隔热挡板2作为加热体通过水冷盘4、水冷环3降低温度，产生温度梯度。
模壳1放置于底部水冷盘4之上，水冷盘4与支撑环7相连，共同固定于转移平台6之上，中心水冷盘9放置于中心水冷柱5之上，在中心水冷盘9和中心水冷柱5之间形成较大的温度梯度，中心水冷柱5可以上下移动至地坑10内。
工作原理：拉晶过程前期，模壳1随着水冷盘4、转移平台6通过电机一12驱动一起向下移动，中心水冷柱5和中心水冷盘9保持静止；拉晶过程后期，模壳1完全脱离加热器8内后，中心水冷柱5和中心水冷盘9通过电机二11驱动向下移动，中心水冷柱5进入地坑10内部，中心水冷盘9搭接在支撑环7之上；拉晶结束后，模壳1随转移平台6水平移出熔炼炉。
本实用新型的改善固液界面前沿温度梯度的装置，能保证铸件内外两侧冷却速率基本一致；拉晶过程中，凝固截面基本是平的，铸件内外两侧温度梯度保持一致。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种改善固液界面前沿温度梯度的装置，其特征在于：包括模壳加热器（8），所述模壳加热器（8）设置于熔炼炉腔室内，所述模壳加热器（8）内设置至少两个模壳（1）和中心水冷盘（9），所述中心水冷盘（9）设置在至少两个模壳（1）之间，所述模壳加热器（8）底部设置隔热挡板（2），所述隔热挡板（2）底部设置水冷环（3），每个所述模壳（1）底部均设置在水冷盘（4）上，所述水冷盘（4）连接支撑环（7），所述水冷盘（4）和支撑环（7）均设置于转移平台（6）上，所述转移平台（6）连接电机一（12），所述中心水冷盘（9）连接中心水冷柱（5），所述中心水冷柱（5）连接电机二（11）。
2.根据权利要求1所述的改善固液界面前沿温度梯度的装置，其特征在于：所述支撑环（7）的直径小于所述中心水冷盘（9）的直径。
3.根据权利要求1所述的改善固液界面前沿温度梯度的装置，其特征在于：所述中心水冷柱（5）包括水冷段一（51）和水冷段二（52），所述水冷段一（51）一端连接中心水冷盘（9），所述水冷段一（51）另一端连接水冷段二（52）。
4.根据权利要求3所述的改善固液界面前沿温度梯度的装置，其特征在于：所述水冷段一（51）的直径大于水冷段二（52）的直径，所述中心水冷盘（9）的直径大于水冷段一（51）的直径。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123428282.XU CN216705914U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种改善固液界面前沿温度梯度的装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202123428282.XU CN216705914U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种改善固液界面前沿温度梯度的装置 |
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| CN216705914U true CN216705914U (zh) | 2022-06-10 |
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ID=81889267
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| CN202123428282.XU Active CN216705914U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种改善固液界面前沿温度梯度的装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN216705914U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118162603A (zh) * | 2024-05-14 | 2024-06-11 | 苏州高晶新材料科技有限公司 | 一种定向或单晶铸件晶粒生长方向控制设备及其控制方法 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202123428282.XU patent/CN216705914U/zh active Active
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| CN118162603A (zh) * | 2024-05-14 | 2024-06-11 | 苏州高晶新材料科技有限公司 | 一种定向或单晶铸件晶粒生长方向控制设备及其控制方法 |
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