CN2645819Y - 一种真空电弧熔炼吸铸设备 - Google Patents

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蔡云良
邢文宇
陈忠政
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Abstract

本实用新型公开一种真空电弧熔炼吸铸设备，具有由阴极弧枪(12)、阳极坩埚(15)、熔炼室(10)构成的电弧熔炼装置(1)，以及由吸铸室(22)、吸铸模具(21)构成的真空吸铸装置(2)，所述阳极坩埚(15)包括至少两个熔炼工位(159)、吸铸工位(157)、坩埚体(151)、封闭水套(158)，熔炼工位(159)、吸铸工位(157)固定于坩埚体(151)上，与坩埚体(151)之间为封闭水套(158)，其中吸铸工位(157)通过吸铸孔(19)与吸铸装置(2)的吸铸模具(21)连通，坩埚体(151)底部安装有与熔炼工位(159)相对应的电磁感应器(18)。本实用新型结构简单、操作方便。

Description

一种真空电弧熔炼吸铸设备
技术领域
本实用新型涉及合金熔炼铸造技术，具体为一种真空电弧熔炼吸铸设备。
背景技术
非晶态合金，亦称金属玻璃，大块非晶合金的物理性能、化学性能和力学性能都具有突出特点。新型大块非晶合金体系的不断发展，为非晶合金的大规模工业开发和应用提供了极大可能。近年来，大块非晶合金材料的研究已在世界范围内受到了极大的重视。性能优异的大块非晶合金材料，不仅在民用方面具有广阔的应用前景，而且在军事工程上也正在开拓新的应用领域。
合金组元及其含量配比确定的条件下，采用合金熔体快速凝固方法制备非晶合金块体材料的关键是熔体的冷却速度、熔体中的预存晶核和冷却介质(例如坩埚、模具)引起的异质形核，目前绝大多数制备块体非晶合金的熔体冷却速度都在近快速凝固(冷却速度10k/s～103k/s)的冷却条件下进行的，由于熔体中的预存晶核和冷却介质引起的异质形核可以通过适当的工艺处理得到缓解和控制，核心问题还是冷却速度。常见的制备方法有电弧熔炼加真空吸铸法制备块体非晶，其基本工作原理是：首先利用电弧熔炼的方法熔化母合金，铜模分上下两腔，铜模下腔处于封闭真空状态，母合金熔化后，打开上下铜模间的挡板，液态合金在真空吸力作用下被吸入下面的水冷铜模中，依靠水冷铜模的强冷作用制备块体非晶，这种设备的缺点是结构较为复杂，操作不十分方便；另外，电弧熔炼中原料不易化透，不利于吸铸的顺利进行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便的真空电弧熔炼吸铸设备，该设备利用磁搅拌的悬浮作用，利于吸铸的顺利进行。
本实用新型的技术方案是：
一种真空电弧熔炼吸铸设备，具有由阴极弧枪、阳极坩埚、熔炼室构成的电弧熔炼装置，以及由吸铸室、吸铸模具构成的真空吸铸装置，所述阳极坩埚包括至少两个熔炼工位、吸铸工位、坩埚体、封闭水套，熔炼工位、吸铸工位固定于坩埚体上，与坩埚体之间为封闭水套，其中吸铸工位通过吸铸孔与吸铸装置的吸铸模具连通，坩埚体底部安装有与熔炼工位相对应的电磁感应器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构简单、操作方便，电磁感应器产生磁场，在电磁场的作用下，磁场和熔体交互作用，熔体中形成电磁力，形成电磁搅拌，利用电磁场搅拌的悬浮作用，合金液不会下滴，因此熔炼坩埚可以通过吸铸口直接与吸铸模具连通，吸铸模具不必分成上、下两腔，并用挡板隔开，使用时不必抽出挡板，从而利于吸铸的顺利进行。另外，传统的电弧熔炼电弧为放射状，采用本实用新型后，在电磁搅拌作用下，电弧离子密度加大，形成柱状电弧，从而利于透底熔炼，使晶粒均匀细化。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型坩埚结构示意图。
具体实施方式
如图1～2所示，一种真空电弧熔炼吸铸设备，包括电弧熔炼装置1和真空吸铸装置2，其中电弧熔炼装置1由熔炼室10、照明装置11、阴极弧枪12、压力表13、抽真空口14、阳极坩埚15、充气口16、O型密封圈17、电磁感应器18、吸铸孔19构成，真空吸铸装置2由吸铸模具21、吸铸室22、抽气孔23、抽真空口24、排气口25构成，阳极坩埚15包括坩埚体151、水管152、O型圈153、坩埚水嘴154、外六角螺栓155、接线板156、吸铸工位157、封闭水套158、熔炼工位159，熔炼工位159、吸铸工位157固定于坩埚体151上，熔炼工位159、吸铸工位157与坩埚体151之间为封闭水套158，其中吸铸工位157通过吸铸孔19与吸铸装置2的吸铸模具21连通，坩埚体151底部安装有与熔炼工位159相对应的电磁感应器。所述熔炼室10设有充气口16和抽真空口14，充气口16与惰性气体供应装置相连，抽真空口14与真空泵相连；吸铸室22设有抽真空口24和抽气孔23，吸铸模具21底部设有排气口25；电磁感应器18由感应线圈和水冷套构成。
本实用新型工作过程如下：
熔炼前，将熔炼室10和吸铸室22抽成真空，母合金在坩埚中通过电弧熔炼，在电磁感应器18和电弧共同作用下，达到理想的熔炼效果，然后通过充气口16向熔炼室内充入Ar气，进行喷吹，同时通过吸铸室22的抽气孔23进行抽气，进一步将吸铸模具内气体抽出，完成吸铸过程。

Claims (1)

1、一种真空电弧熔炼吸铸设备，具有由阴极弧枪(12)、阳极坩埚(15)、熔炼室(10)构成的电弧熔炼装置(1)，以及由吸铸室(22)、吸铸模具(21)构成的真空吸铸装置(2)，其特征在于：所述阳极坩埚(15)包括至少两个熔炼工位(159)、吸铸工位(157)、坩埚体(151)、封闭水套(158)，熔炼工位(159)、吸铸工位(157)固定于坩埚体(151)上，与坩埚体(151)之间为封闭水套(158)，其中吸铸工位(157)通过吸铸孔(19)与吸铸装置(2)的吸铸模具(21)连通，坩埚体(151)底部安装有与熔炼工位(159)相对应的电磁感应器(18)。
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