RU2305023C2 - Vacuum casting apparatus (variants) - Google Patents

Vacuum casting apparatus (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2305023C2
RU2305023C2 RU2005128662/02A RU2005128662A RU2305023C2 RU 2305023 C2 RU2305023 C2 RU 2305023C2 RU 2005128662/02 A RU2005128662/02 A RU 2005128662/02A RU 2005128662 A RU2005128662 A RU 2005128662A RU 2305023 C2 RU2305023 C2 RU 2305023C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melting
mold
crucible
casting
chamber
Prior art date
Application number
RU2005128662/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005128662A (en
Inventor
Владимир Андреевич Никишин (RU)
Владимир Андреевич Никишин
Владимир Александрович Виноградов (RU)
Владимир Александрович Виноградов
Виктор Михайлович Вдовец (RU)
Виктор Михайлович Вдовец
Борис Борисович Зенков (RU)
Борис Борисович Зенков
Павел Николаевич Грибачев (RU)
Павел Николаевич Грибачев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют"
Priority to RU2005128662/02A priority Critical patent/RU2305023C2/en
Publication of RU2005128662A publication Critical patent/RU2005128662A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2305023C2 publication Critical patent/RU2305023C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of cast pieces with equiaxial structure by precise casting with use of investment patterns.
SUBSTANCE: apparatus includes melting chamber with lids; melting crucible with inductors; mechanism for charging/discharging crucible; induction furnace with heating member for heating mold. Melting crucible has bottom draining and it is provided with stop. Melting crucible, mechanism for moving stop, induction furnace for heating mold and mechanism for moving mold are mounted on one lid and they form melting-casting unit. In one variant of invention lids are made with possibility of motion relative to stationary melting chamber. In other variant of invention melting chamber is made with possibility of motion relative to melting-casting unit.
EFFECT: shortened time period for preparing apparatus to melting, simplified design of apparatus.
8 cl, 4 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления отливок с равноосной структурой из жаропрочных сплавов точным литьем по выплавляемым моделям в вакууме, например турбинных лопаток газотурбинных двигателей и установок.The invention relates to foundry and can be used for the manufacture of castings with equiaxed structure from heat-resistant alloys by precision casting in investment casting in a vacuum, for example, turbine blades of gas turbine engines and plants.

Известна установка для литья в вакууме для получения отливок с равноосной структурой, включающая вакуумную плавильную камеру, в которой расположены поворотная плавильная индукционная печь и индукционная печь нагрева литейной формы, снабженная нагревателем из графита или тугоплавкого металла, например, Та, Мо (Патент США №3861449, В22D 27/04) - аналог.A known installation for vacuum casting to obtain castings with equiaxial structure, including a vacuum melting chamber, in which are located a rotary melting induction furnace and an induction furnace for heating a mold equipped with a heater of graphite or a refractory metal, for example, Ta, Mo (US Patent No. 3861449 , B22D 27/04) - analogue.

В известной установке производится расплавление металла в тигле, а литейная форма нагревается до температуры порядка 1200÷1250°С. Производится заливка формы расплавом с последующим затвердеванием и охлаждением отливки, после чего плавильная камера развакуумируется и форма с отливкой удаляется из печи нагрева формы.In a known installation, the metal is melted in the crucible, and the mold is heated to a temperature of about 1200 ÷ 1250 ° C. The mold is filled with melt, followed by solidification and cooling of the casting, after which the melting chamber is evacuated and the mold with casting is removed from the mold heating furnace.

Данная установка не позволяет обеспечить высокую производительность процесса, так как плавильная камера не может быть развакуумирована до тех пор, пока нагреватель печи нагрева формы не охладится ниже 400°С, чтобы предотвратить окисление нагревателя и его преждевременный выход из строя.This installation does not allow to ensure high productivity of the process, since the melting chamber cannot be evacuated until the heater of the mold heating furnace cools below 400 ° C to prevent oxidation of the heater and its premature failure.

Известна установка для литья в вакууме, а именно плавильная установка УППФ-4, описанная в работе М.П.Кулешова, В.П.Калинина, Е.В.Глотова, Е.К.Каблова «Специализированное оборудование для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов и сталей» (Литейное производство, 1993 г., №4, стр.30) - прототип.A known installation for casting in vacuum, namely the UPPF-4 melting plant, described in the work of M.P. Kuleshov, V.P. Kalinin, E.V. Glotova, E.K. Kablova "Specialized equipment for investment casting on heat resistant alloys and steels ”(Foundry, 1993, No. 4, p.30) - prototype.

Установка содержит вакуумную плавильную камеру с поворотной индукционной плавильной печью, загрузочную камеру с механизмом загрузки шихты в плавильный тигель, шлюзовой вакуумный затвор, индукционную печь нагрева формы с нагревателем, выполненные с возможностью перемещения крышки для вакуумирования печи нагрева формы с загруженной в нее формой, механизм поворота печи нагрева формы для подачи ее в плавильную камеру под заливку.The installation comprises a vacuum melting chamber with a rotary induction melting furnace, a loading chamber with a mechanism for loading the charge into the melting crucible, a sluice vacuum lock, an induction heating furnace with a heater, configured to move the lid for evacuating the heating furnace with a mold loaded in it, a rotation mechanism form heating furnaces for feeding it into the melting chamber for pouring.

Недостатком данной установки является ее низкая эффективность, связанная, в том числе, с длительностью процесса подготовки как литейной формы, так и всей установки для проведения плавки.The disadvantage of this installation is its low efficiency, associated, inter alia, with the duration of the preparation process of both the mold and the entire installation for melting.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, по первому варианту является повышение работоспособности и эффективности устройства для литья в вакууме при одновременном сокращении времени подготовки устройства к плавке.The technical result, to which the claimed invention is directed, according to the first embodiment, is to increase the operability and efficiency of the device for casting in vacuum while reducing the preparation time of the device for melting.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для литья в вакууме, содержащем плавильную камеру, плавильный тигель с индуктором, индукционную печь нагрева формы с нагревательным элементом и крышки, выполненные с возможностью перемещения, плавильный тигель выполнен с донным сливом и снабжен стопором, соединенным с механизмом его перемещения, устройство дополнительно снабжено механизмами перемещения формы и загрузки-выгрузки тигля, причем плавильный тигель с индуктором, индукционная печь нагрева формы с нагревательным элементом и механизмы перемещения стопора и формы закреплены на одной из крышек с образованием плавильно-заливочного блока.The specified technical result is achieved by the fact that in a vacuum molding device containing a melting chamber, a melting crucible with an inductor, an induction heating furnace with a heating element and covers made with the possibility of movement, the melting crucible is made with a bottom drain and is equipped with a stopper connected to the mechanism of its movement, the device is additionally equipped with mechanisms for moving the form and loading and unloading of the crucible, and the melting crucible with an inductor, an induction furnace of heating the form with a heater With this element, the stopper movement mechanisms and molds are fixed on one of the covers with the formation of a melting and casting block.

В устройстве количество крышек, выполненных с возможностью перекрытия торца плавильной камеры, противоположного торцу, перекрытому плавильно-заливочным блоком, может быть не менее количества плавильно-заливочных блоков. Один из торцов плавильной камеры может быть выполнен глухим и не иметь отверстия, которое закрывается крышкой.In the device, the number of covers made with the possibility of overlapping the end of the melting chamber opposite to the end blocked by the melting and casting block may be not less than the number of melting and casting blocks. One of the ends of the melting chamber can be made deaf and not have a hole that is closed by a lid.

В устройстве механизм загрузки-выгрузки тигля может быть расположен вне плавильной камеры или закреплен на плавильно-заливочном блоке.In the device, the crucible loading and unloading mechanism can be located outside the melting chamber or mounted on the melting and casting block.

В устройстве индукционная печь нагрева формы может быть расположена под плавильным тиглем.In the apparatus, an induction mold heating furnace may be located under the melting crucible.

Для оптимизации работы устройства путем применения окалиностойкого нагревательного элемента при обеспечении высокой механической прочности и надежности работы и дополнительном повышении эффективности работы устройства в устройстве нагревательный элемент индукционной печи нагрева формы может быть выполнен из жаропрочного материала, например из никелевых сплавов или сплавов на основе никеля или ниобия.To optimize the operation of the device by applying a low-temperature heating element while ensuring high mechanical strength and reliability and further improving the efficiency of the device in the device, the heating element of the induction mold heating furnace can be made of heat-resistant material, for example, nickel alloys or nickel or niobium-based alloys.

Например, индукционная печь нагрева формы может быть выполнена с нагревателем из жаропрочного сплава (сплав ЭИ 435, ЭИ 868, интерметаллидный сплав ВКНА-4Л на никелевой основе типа Ni3Al и т.д.).For example, an induction mold heating furnace can be made with a heat-resistant alloy heater (alloy EI 435, EI 868, intermetallic alloy VKNA-4L on a nickel base such as Ni 3 Al, etc.).

Известна установка для получения отливок с равноосной структурой, включающая вакуумную плавильную камеру, выполненную с возможностью перемещения, в которой расположена индукционная плавильная печь, неподвижно установленные вакуумные заливочные камеры, в каждой из которых расположена индукционная печь нагрева литейной формы, снабженная нагревателем из тугоплавкого металла, например Та, Мо.A known installation for producing castings with equiaxial structure, comprising a vacuum melting chamber made with the possibility of movement, in which there is an induction melting furnace, motionlessly installed vacuum casting chambers, in each of which there is an induction heating furnace of a casting mold equipped with a refractory metal heater, for example That, Mo.

Плавильная камера выполнена с возможностью перемещения относительно неподвижно установленных заливочных камер. Между собой вакуумные камеры (плавильная и заливочная) соединяются посредством вакуумных шлюзовых затворов.The melting chamber is arranged to move relative to the fixedly mounted casting chambers. Between themselves, the vacuum chambers (melting and casting) are connected by means of vacuum locks.

Предварительно нагретая форма в пределах 400÷800°С помещается в индукционную печь нагрева формы заливочной камеры, шихтовая заготовка помещается в тигель плавильной индукционной печи плавильной камеры, камеры закрываются и вакуумируются.A pre-heated mold within 400 ÷ 800 ° C is placed in an induction furnace for heating the mold of the casting chamber, the billet is placed in the crucible of the melting induction furnace of the melting chamber, the chambers are closed and evacuated.

Производится расплавление металла в тигле, а литейная форма нагревается до температуры порядка 1200÷1250°С. Производится стыковка плавильной и заливочной камеры, через вакуумные шлюзовые затворы тигель с расплавом перемещается в заливочную камеру, где производится заливка формы расплавом. После заливки формы тигель перемещается обратно в плавильную камеру, вакуумные шлюзовые затворы закрываются. Плавильная камера загружается шихтой для заливки следующей формы, а заливочная камера остается вакуумированной и в ней происходит затвердевание отливки и охлаждение нагревателя и формы с отливкой. После охлаждения нагревателя и формы с отливкой заливочная камера развакуумируется и форма удаляется из печи нагрева формы, а в печь загружается форма для следующей заливки. (Патент США №5931214, B22D 27/04, опубл. 03.08.199 г.) - аналог.The metal is melted in the crucible, and the mold is heated to a temperature of about 1200 ÷ 1250 ° C. The melting and casting chambers are docked; through the vacuum locks, the crucible with the melt moves to the casting chamber, where the mold is filled with the melt. After pouring the mold, the crucible moves back to the melting chamber, the vacuum lock locks are closed. The melting chamber is loaded with a charge for pouring the next form, and the casting chamber remains evacuated and the casting solidifies and the heater and mold are cooled with casting. After cooling the heater and the casting mold, the casting chamber is evacuated and the mold is removed from the mold heating furnace, and the mold is loaded into the oven for the next casting. (US patent No. 5931214, B22D 27/04, publ. 08/03/1999) - analogue.

Известна установка для литья в вакууме для получения отливок с равноосной структурой, включающая вакуумную плавильную камеру, в которой расположены поворотная плавильная индукционная печь и индукционная печь нагрева литейной формы, снабженная нагревателем из графита или тугоплавкого металла, например Та, Мо (Патент США №3861449, В22D 27/04) - аналог.A known installation for vacuum casting to obtain castings with equiaxial structure, including a vacuum melting chamber, in which are located a rotary melting induction furnace and an induction furnace for heating a mold equipped with a heater made of graphite or refractory metal, for example, Ta, Mo (US Patent No. 3861449, B22D 27/04) - analogue.

В известной установке производится расплавление металла в тигле, а литейная форма нагревается до температуры порядка 1200÷1250°С. Производится заливка формы расплавом с последующим затвердеванием и охлаждением отливки, после чего плавильная камера развакуумируется и форма с отливкой удаляется из печи нагрева формы.In a known installation, the metal is melted in the crucible, and the mold is heated to a temperature of about 1200 ÷ 1250 ° C. The mold is filled with melt, followed by solidification and cooling of the casting, after which the melting chamber is evacuated and the mold with casting is removed from the mold heating furnace.

Данные установки не позволяют обеспечить высокую производительность процесса и эффективность работы установок, так как плавильная и заливочная камеры каждой из них не могут быть развакуумированы до тех пор, пока нагреватель печи нагрева формы не охладится ниже 400°С, в том числе, чтобы предотвратить окисление нагревателя и его преждевременный выход из строя.These installations do not allow to ensure high productivity of the process and the operation efficiency of the installations, since the melting and casting chambers of each of them cannot be evacuated until the heater of the mold heating furnace cools below 400 ° C, including to prevent oxidation of the heater and his premature failure.

Известна установка для литья в вакууме, а именно плавильная установка УППФ-4, описанная в работе М.П.Кулешова, В.П.Калинина, Е.В.Глотова, Е.К.Каблова «Специализированное оборудование для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов и сталей» (Литейное производство, 1993 г., №4, стр.30) - прототип.A known installation for casting in vacuum, namely the UPPF-4 melting plant, described in the work of M.P. Kuleshov, V.P. Kalinin, E.V. Glotova, E.K. Kablova "Specialized equipment for investment casting on heat resistant alloys and steels ”(Foundry, 1993, No. 4, p.30) - prototype.

Установка содержит вакуумную плавильную камеру с поворотной индукционной плавильной печью, загрузочную камеру с механизмом загрузки шихты в плавильный тигель, шлюзовой вакуумный затвор, индукционную печь нагрева формы с нагревателем, выполненные с возможностью перемещения крышки для вакуумирования печи нагрева формы с загруженной в нее формой, механизм поворота печи нагрева формы для подачи ее в плавильную камеру под заливку.The installation comprises a vacuum melting chamber with a rotary induction melting furnace, a loading chamber with a mechanism for loading the charge into the melting crucible, a sluice vacuum lock, an induction heating furnace with a heater, configured to move the lid for evacuating the heating furnace with a mold loaded in it, a rotation mechanism form heating furnaces for feeding it into the melting chamber for pouring.

Недостатком данной установки является ее низкая эффективность, связанная, в том числе, с длительностью процесса подготовки как литейной формы, так и всей установки для проведения плавки.The disadvantage of this installation is its low efficiency, associated, inter alia, with the duration of the preparation process of both the mold and the entire installation for melting.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, по второму варианту является повышение работоспособности и эффективности устройства для литья в вакууме при одновременном сокращении времени подготовки устройства к плавке.The technical result, to which the claimed invention is directed, according to the second embodiment, is to increase the operability and efficiency of the device for casting in vacuum while reducing the preparation time of the device for melting.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для литья в вакууме, содержащем плавильную камеру, плавильный тигель с индуктором, индукционную печь нагрева формы с нагревательным элементом и крышки, плавильный тигель выполнен с донным сливом и снабжен стопором, соединенным с механизмом его перемещения, устройство дополнительно снабжено механизмами перемещения формы и загрузки-выгрузки тигля, причем плавильный тигель с индуктором, индукционная печь нагрева формы с нагревательным элементом и механизмы перемещения стопора и формы закреплены на одной из крышек с образованием плавильно-заливочного блока, выполненного с возможностью перекрытия его плавильной камерой, имеющей возможность перемещения относительно, по меньшей мере, одного неподвижно установленного плавильно-заливочного блока.The specified technical result is achieved by the fact that in a vacuum molding device containing a melting chamber, a melting crucible with an inductor, an induction heating furnace with a heating element and a lid, the melting crucible is made with a bottom drain and equipped with a stopper connected to its movement mechanism, the device additionally equipped with mechanisms for moving the form and loading and unloading the crucible, and the melting crucible with an inductor, an induction furnace for heating molds with a heating element and mechanisms for moving st the support and molds are fixed on one of the covers with the formation of a melting and casting block, configured to overlap it with a melting chamber having the ability to move relative to at least one fixedly installed melting and casting block.

В устройстве механизм загрузки-выгрузки тигля может быть расположен вне плавильной камеры или закреплен на плавильно-заливочном блоке.In the device, the crucible loading and unloading mechanism can be located outside the melting chamber or mounted on the melting and casting block.

В устройстве индукционная печь нагрева формы может быть расположена под плавильным тиглем.In the apparatus, an induction mold heating furnace may be located under the melting crucible.

Для оптимизации работы устройства путем применения окалиностойкого нагревательного элемента, при обеспечении высокой механической прочности и надежности работы и дополнительном повышении эффективности работы устройства в устройстве нагревательный элемент индукционной печи нагрева формы может быть выполнен из жаропрочного материала, например из никелевых сплавов или сплавов на основе никеля или ниобия.To optimize the operation of the device by using a low-temperature heating element, while ensuring high mechanical strength and reliability and further improving the efficiency of the device in the device, the heating element of the induction mold heating furnace can be made of heat-resistant material, for example, nickel alloys or nickel or niobium-based alloys .

Например, индукционная печь нагрева формы может быть выполнена с нагревателем из жаропрочного сплава (сплав ЭИ 435, ЭИ 868, интерметаллидный сплав ВКНА-4Л на никелевой основе типа Ni3Al и т.д.).For example, an induction mold heating furnace can be made with a heat-resistant alloy heater (alloy EI 435, EI 868, intermetallic alloy VKNA-4L on a nickel base such as Ni 3 Al, etc.).

Изобретения по первому и второму вариантам представлены на фиг.1-4.The inventions according to the first and second options are presented in figures 1-4.

На фиг.1 представлено устройство с неподвижной плавильной камерой, одной крышкой и одним плавильно-заливочным блоком, выполненными с возможностью перемещения.Figure 1 shows a device with a fixed melting chamber, one lid and one melting and casting unit, made with the possibility of movement.

На фиг.2 представлено устройство с неподвижной плавильной камерой, двумя крышками и двумя плавильно-заливочными блоками, выполненными с возможностью перемещения.Figure 2 presents a device with a fixed melting chamber, two covers and two melting and pouring blocks, made with the possibility of movement.

На фиг.3 и 4 представлено устройство с одной выполненной с возможностью перемещения плавильной камерой и тремя неподвижными плавильно-заливочными блоками.Figures 3 and 4 show a device with one movable melting chamber and three fixed melting and pouring blocks.

Устройство по обоим вариантам содержит плавильную камеру 1, плавильный индуктор 2, плавильный тигель с донным сливом 3, установленный в охранный стакан 4, снабженный стопором 5, который соединен с механизмом перемещения 6 стопора 5, индукционную печь нагрева формы 7 с нагревательным элементом 13 и загрузочным столом 9. Устройство содержит также крышки 12, механизмы перемещения формы 8 и загрузки-выгрузки 10 тигля 3. По первому варианту крышки выполнены с возможностью перемещения и перекрытия противоположных торцов плавильной камеры 1 при неподвижной плавильной камере 1.The device according to both variants contains a melting chamber 1, a melting inductor 2, a melting crucible with a bottom drain 3 installed in a safety glass 4, equipped with a stopper 5, which is connected to the movement mechanism 6 of the stopper 5, an induction heating furnace of form 7 with a heating element 13 and a loading element table 9. The device also includes covers 12, mechanisms for moving the mold 8 and loading and unloading 10 of the crucible 3. According to the first embodiment, the covers are made with the possibility of moving and overlapping opposite ends of the melting chamber 1 when stationary melting chamber 1.

По второму варианту плавильно-заливочные блоки 11 установлены стационарно (неподвижно), а плавильная камера 1 или плавильные камеры выполнены с возможностью перемещения относительно плавильно-заливочных блоков 11. Плавильный тигель 3 и индукционная печь нагрева формы 7 с нагревательным элементом 13 и кронштейнами их крепления 14 и 15, а также конденсаторная батарея 16, механизмы перемещения формы 8 и стопора 6, закреплены на одной из крышек с образованием плавильно-заливочного блока 11. Причем количество крышек 12 может быть различным, например их количество не менее чем количество плавильных камер, однако их может быть меньше в случае, если плавильная камера выполнена с глухим торцом и не имеет съемных крышек. Индукционная печь нагрева формы 7 может быть расположена, например, под плавильным тиглем 3, как показано на чертежах к заявляемому решению.According to the second variant, the melting and casting blocks 11 are installed stationary (fixed), and the melting chamber 1 or melting chambers are arranged to move relative to the melting and casting blocks 11. The melting crucible 3 and the induction heating furnace of form 7 with a heating element 13 and their mounting brackets 14 and 15, as well as a capacitor bank 16, the mechanisms for moving the mold 8 and the stopper 6, are fixed on one of the covers with the formation of a melting and pouring block 11. Moreover, the number of covers 12 may be different, for example, the number is not less than the number of melting chambers, however, they may be less if the melting chamber is made with a blind end and does not have removable covers. An induction heating furnace of form 7 may be located, for example, under a melting crucible 3, as shown in the drawings to the claimed solution.

Устройство по первому варианту работает следующим образом (фиг.1, 2).The device according to the first embodiment works as follows (figure 1, 2).

В плавильный тигель с донным сливом 3 загружается мерная шихтовая заготовка, устанавливается стопор 5, и плавильный тигель 3 механизмом загрузки-выгрузки 10 устанавливается в охранный стакан 4 плавильного индуктора 2. В тигель устанавливается, например, термопара (на чертежах не показана) и стопор 5 соединяется с механизмом перемещения стопора 6. На загрузочный стол 9 индукционной печи нагрева формы 7 устанавливается форма, например керамическая, которая механизмом перемещения формы 8 подается в печь нагрева формы 7. Плавильно-заливочный блок 11 стыкуется с плавильной камерой 1, после чего плавильная камера герметизируется и вакуумируется. Включаются индукторы печи нагрева формы 7 и плавильной печи 2, производится нагрев формы, расплавление шихты и заливка формы расплавом. После заливки формы расплавом производится напуск воздуха в плавильную камеру 1 и, после затвердевания отливки, расстыковка плавильно-заливочного блока 11 с плавильной камерой 1, выгрузка плавильного тигля 3 из охранного стакана 4 плавильного индуктора 2 и выгрузка залитой формы из индукционной печи нагрева формы 7. Установка готова для проведения следующего процесса плавки шихты и заливки формы расплавом.A measured charge stock is loaded into the melting crucible with bottom discharge 3, a stopper 5 is installed, and the melting crucible 3 is loaded and unloaded 10 into the guard cup 4 of the melting inductor 2. A thermocouple (not shown) and a stopper 5 are installed in the crucible, for example connected to the mechanism of movement of the stopper 6. On the loading table 9 of the induction heating furnace of the mold 7, a mold, for example a ceramic, is installed, which is fed by the mechanism of the movement of the mold 8 to the heating furnace of the mold 7. Smelting and filling unit 1 1 joins the melting chamber 1, after which the melting chamber is sealed and evacuated. The inductors of the heating furnace of form 7 and the melting furnace 2 are turned on, the mold is heated, the mixture is melted and the mold is molten. After pouring the mold with the melt, air is let into the melting chamber 1 and, after the casting solidifies, the melting and casting unit 11 is undocked with the melting chamber 1, the melting crucible 3 is unloaded from the guard cup 4 of the melting inductor 2 and the mold is unloaded from the induction heating furnace of form 7. The installation is ready for the next process of melting the mixture and pouring the mold with a melt.

Устройство может содержать более одного плавильно-заливочного блока 11, при этом противоположный торец плавильной камеры 1 закрывается технологической крышкой 12, выполненной с возможностью перемещения. В этом случае, во время работы первого плавильно-заливочного блока второй (и последующие) выгружаются и один (или несколько из них) снаряжается для начала работы сразу после расстыковки первого плавильно-заливочного блока с плавильной камерой.The device may contain more than one melting and casting block 11, while the opposite end of the melting chamber 1 is closed by a technological cover 12, made with the possibility of movement. In this case, during the operation of the first melting and casting unit, the second (and subsequent) ones are unloaded and one (or several of them) is equipped to start working immediately after undocking the first melting and casting unit with the melting chamber.

Устройство по второму варианту работает следующим образом (фиг.3, 4).The device according to the second embodiment works as follows (Figs. 3, 4).

В плавильный тигель с донным сливом 3 загружается мерная шихтовая заготовка, устанавливается стопор 5, и плавильный тигель механизмом загрузки-выгрузки 10 устанавливается в охранный стакан 4 плавильного индуктора 2. В тигель может устанавливаться термопара, и стопор 5 соединяется с вилкой механизма перемещения стопора 6. На загрузочный стол 9 печи нагрева формы устанавливается керамическая форма и механизмом перемещения 8 форма подается в печь нагрева формы 7. Выполненная с возможностью перемещения подвижная плавильная камера 1 стыкуется с плавильно-заливочным блоком 11, они герметизируются и вакуумируются. Включаются индукторы печи нагрева формы 7 и плавильной печи 2, производится нагрев формы, расплавление шихты и заливка формы расплавом. После заливки формы расплавом производится напуск воздуха в плавильную камеру, расстыковка плавильной камеры 1 с плавильно-заливочным блоком 11, перемещение плавильной камеры 1 к следующему плавильно-заливочному блоку, их стыковка и процесс повторяется.A measured charge billet is loaded into the melting crucible with bottom discharge 3, the stopper 5 is installed, and the melting crucible by the loading-unloading mechanism 10 is installed in the guard cup 4 of the melting inductor 2. A thermocouple can be installed in the crucible, and the stopper 5 is connected to the fork of the stopper 6 movement mechanism. A ceramic mold is installed on the loading table 9 of the mold heating furnace, and by means of a transfer mechanism 8, the mold is supplied to the mold heating furnace 7. The movable melting chamber 1 adapted for movement is joined to lavilno-potting unit 11, they are sealed and evacuated. The inductors of the heating furnace of form 7 and the melting furnace 2 are turned on, the mold is heated, the mixture is melted and the mold is molten. After pouring the mold with the melt, air is poured into the melting chamber, the melting chamber 1 is undocked with the melting and casting block 11, the melting chamber 1 is moved to the next melting and casting block, their docking and the process is repeated.

Выгружаются плавильный тигель 3 из охранного стакана 4 плавильного индуктора 2 и залитая форма после затвердевания отливки из печи нагрева формы.The melting crucible 3 is unloaded from the guard cup 4 of the melting inductor 2 and the cast mold after the casting has solidified from the mold heating furnace.

Пример конкретного выполненияConcrete example

№ п/пNo. p / p Технические характеристикиSpecifications Аналог: патент США №3861449, B22D 27/04Analogue: US patent No. 3861449, B22D 27/04 Аналог: патент США №5931214, B22D 27/04Analogue: US patent No. 5931214, B22D 27/04 Прототип: УППФ-4Prototype: UPPF-4 Заявляемое устройство для литья в вакуумеThe inventive device for vacuum casting МатериалMaterial Жаропрочные сплавы на основеHeat Resistant Alloys Based 1.one. нагревательного элемента печи нагрева формыheating element of a mold heating furnace Графит, Мо, Та.Graphite, Mo, Ta. Графит, Мо, Та.Graphite, Mo, Ta. Графит, силицированный графитGraphite, Silicon Graphite никеля: ЭИ 435, ЭИ 868, ВКНА-4Л, Порошковый никель ПН70Ю30Nickel: EI 435, EI 868, VKNA-4L, Powder nickel PN70U30 2.2. Рабочая температура печи нагрева формы для изготовления отливок с равноосной структурой, °СOperating temperature of the mold heating furnace for the manufacture of castings with equiaxial structure, ° С 1200÷12501200 ÷ 1250 1200÷12501200 ÷ 1250 1200÷12501200 ÷ 1250 1200÷12501200 ÷ 1250 3.3. Время охлаждения нагревателя печи нагрева формы до Т=400°С перед разгерметизцией камеры, часThe cooling time of the heater of the mold heating furnace to T = 400 ° C before depressurization of the chamber, hours 4÷54 ÷ 5 8÷108 ÷ 10 8÷108 ÷ 10 Не требуетсяNot required

Сравнение технических характеристик представленных литейных установок показывает, что заявляемое устройство для литья в вакууме обладает большей работоспособностью и эффективностью при одновременном сокращении времени подготовки устройства к плавке за счет значительного сокращения времени, затрачиваемого на охлаждение нагревателя печи нагрева формы.A comparison of the technical characteristics of the foundry plants presented shows that the inventive device for vacuum casting has greater efficiency and effectiveness while reducing the preparation time of the device for melting due to a significant reduction in the time taken to cool the mold heater.

Claims (8)

1. Устройство для литья в вакууме, содержащее плавильную камеру, плавильный тигель с индуктором, индукционную печь нагрева формы с нагревательным элементом, отличающееся тем, что оно снабжено крышками, выполненными с возможностью перемещения относительно неподвижно закрепленной плавильной камеры и перекрытия ее торца, механизмом перемещения формы и механизмом загрузки-выгрузки плавильного тигля, выполненного с донным сливом и снабженного стопором, соединенным с механизмом его перемещения, причем плавильный тигель с индуктором, индукционная печь нагрева формы с нагревательным элементом, механизм перемещения формы и механизм перемещения стопора закреплены на одной из крышек с образованием плавильно-заливочного блока.1. A vacuum casting device comprising a melting chamber, a melting crucible with an inductor, an induction heating furnace with a heating element, characterized in that it is provided with covers configured to move the relatively fixedly mounted melting chamber and block its end, a mold moving mechanism and a mechanism for loading and unloading a melting crucible made with bottom discharge and equipped with a stopper connected to its movement mechanism, the melting crucible with an inductor, an inductor an ion mold heating furnace with a heating element, a mold moving mechanism and a stopper moving mechanism are fixed to one of the covers to form a melting and casting unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными плавильно-заливочными блоками, при этом количество крышек составляет не менее количества плавильно-заливочных блоков.2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional melting and pouring blocks, while the number of covers is not less than the number of melting and pouring blocks. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм загрузки-выгрузки тигля расположен вне плавильной камеры или закреплен на плавильно-разливочном блоке.3. The device according to claim 1, characterized in that the crucible loading and unloading mechanism is located outside the melting chamber or is mounted on the melting and casting unit. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент индукционной печи нагрева формы выполнен из жаропрочного сплава никеля.4. The device according to claim 1, characterized in that the heating element of the induction mold heating furnace is made of heat-resistant nickel alloy. 5. Устройство для литья в вакууме, содержащее плавильную камеру, плавильный тигель с индуктором, индукционную печь нагрева формы с нагревательным элементом, отличающееся тем, что оно снабжено крышками, выполненными с возможностью перекрытия торца плавильной камеры, механизмом перемещения формы и механизмом загрузки-выгрузки плавильного тигля, выполненного с донным сливом и снабженного стопором, соединенным с механизмом его перемещения, причем плавильный тигель с индуктором, индукционная печь нагрева формы с нагревательным элементом, механизм перемещения формы и механизм перемещения стопора закреплены на одной из крышек с образованием неподвижно установленного плавильно-заливочного блока, а плавильная камера выполнена с возможностью перемещения относительно плавильно-заливочного блока.5. A vacuum casting device comprising a melting chamber, a melting crucible with an inductor, an induction mold heating furnace with a heating element, characterized in that it is provided with covers configured to overlap the end of the melting chamber, a mold moving mechanism and a melting loading / unloading mechanism crucible made with bottom discharge and equipped with a stopper connected to the mechanism of its movement, moreover, a melting crucible with an inductor, an induction heating furnace with a heating element, m the mechanism for moving the mold and the mechanism for moving the stopper are fixed on one of the covers with the formation of a motionlessly installed melting and casting unit, and the melting chamber is configured to move relative to the melting and casting unit. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными крышками с закрепленными на них плавильно-заливочными блоками, установленными неподвижно.6. The device according to claim 5, characterized in that it is equipped with additional covers with fixed melting and pouring blocks mounted motionless. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что механизм загрузки-выгрузки тигля расположен вне плавильной камеры или закреплен на плавильно-разливочном блоке.7. The device according to claim 6, characterized in that the crucible loading-unloading mechanism is located outside the melting chamber or mounted on a melting and casting unit. 8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что нагревательный элемент индукционной печи нагрева формы выполнен из жаропрочного сплава никеля.8. The device according to claim 6, characterized in that the heating element of the induction mold heating furnace is made of heat resistant nickel alloy.
RU2005128662/02A 2005-09-15 2005-09-15 Vacuum casting apparatus (variants) RU2305023C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005128662/02A RU2305023C2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Vacuum casting apparatus (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005128662/02A RU2305023C2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Vacuum casting apparatus (variants)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005128662A RU2005128662A (en) 2007-03-20
RU2305023C2 true RU2305023C2 (en) 2007-08-27

Family

ID=37993847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005128662/02A RU2305023C2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Vacuum casting apparatus (variants)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2305023C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРОЛЕВ В.М. и др. Вакуумная установка для литья по выплавляемым моделям. Литейное производство. №8, 1968, с.16-18. *
КУЛЕШОВ М.П. и др. Специализированное оборудование для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов и сталей. Литейное производство. №4, 1993, с.30. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005128662A (en) 2007-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9381569B2 (en) Vacuum or air casting using induction hot topping
EP2067547A1 (en) Methods for centrifugally casting highly reactive titanium metals
US20090133850A1 (en) Systems for centrifugally casting highly reactive titanium metals
US8136572B2 (en) Method for production of precision castings by centrifugal casting
RU2602924C2 (en) Machine for forming metal bars
US3841384A (en) Method and apparatus for melting and casing metal
US6510889B2 (en) Directional solidification method and apparatus
US20150059526A1 (en) System for metal atomisation and method for atomising metal powder
CN102978539A (en) Burdening and preparation method for columnar crystal alnico permanent magnet alloy
EP2086706A1 (en) Apparatus for centrifugal casting under vacuum
RU2012121882A (en) FLEXIBLE ELECTRIC ARC FURNACE SYSTEM WITH MINIMUM ENERGY CONSUMPTION AND METHODS FOR PRODUCING STEEL PRODUCTS
CN111565869A (en) Method and device for producing metal ingots
RU2492026C1 (en) Device to produce castings with directed and monocrystalline structure
RU2300443C1 (en) Apparatus for casting in vacuum
RU2305023C2 (en) Vacuum casting apparatus (variants)
CN109663899A (en) Method for casting mould
RU2545979C1 (en) Device to produce castings by directed crystallisation
RU120026U1 (en) DEVICE FOR CENTRIFUGAL CASTING OF RING CASTINGS IN AN INERT GAS
EP0293960B1 (en) Process and apparatus for metal casting
RU2520249C2 (en) Device for making ring ingots from magnesium alloy by spun casting in inert gas medium
US20040050523A1 (en) Process for transforming a metal alloy into a partially-solid/partially-liquid shaped body
RU2814835C2 (en) Vacuum installation for casting blade castings with directional and monocrystalline structure
RU2146185C1 (en) Method for making monocrystalline structure part by directional crystallization and apparatus for performing the same
CN114101604B (en) One-furnace multi-casting device of small vacuum induction furnace and use method thereof
RU2754215C1 (en) Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170116

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200916