[发明专利]高压合金铸造方法和设备

权利要求书

1.一种用于铸造多组分金属合金的系统，包括：

充气压力室，所述充气压力室能够保持足够的压力以防止引入到所述压力室中的任何给料组分的沸腾；

可移动压板组件，所述可移动压板组件具有所述压力室内的可移动压板；

连接到所述压力室中的给料供应源，所述给料供应源可操作以将给料在室压力下进给到所述室中以及所述可移动压板上的表面上；

所述压力室内的一个或多个能量发生器诸如熔化激光束或电磁感应熔化场，其聚焦于所述可移动压板上的所述表面上并且可操作以熔化聚焦于所述表面上的所述光束或场下方的所述给料；以及

机构，所述机构连接到所述可移动压板组件以将所述表面上的所述熔体远离聚焦于所述表面上的所述激光移动，以允许所述压力室中的所述熔体冷却并凝固成所述可移动压板上的所述表面上的多组分金属合金层。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力室首先被抽空以从所述室去除基本上所有空气，然后充入预先选择的气体。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述压力室保持在大于任何给料组分金属或合金的沸腾压力的压力下。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述加压室包括含有所述可移动压板的管状部分。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述可移动压板包括活塞的圆头端，并且所述机构包括连接到所述活塞的转子，并且其中所述机构利用重力来帮助从所述压力室的所述管状部分取出所述活塞。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括冷却系统，所述冷却系统连接到所述压力室以供加压气体从所述室循环穿过热交换器并且返回到所述室，以冷却所述压板的所述表面上形成的熔体。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括所述压力室周围的水冷却室以有助于冷却所述室以及所述室内形成的所述多组分层。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述给料供应源包括所述压力室压力下含有所述给料的可关闭的给料料斗以及进料器组件，所述进料器组件可操作以向所述压板上的所述表面上提供受控进料速率的给料以供熔化。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述能量发生器包括一个或多个熔化激光器，所述一个或多个熔化激光器聚焦于跨所述压板的所述表面的半径上。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述可移动压板围绕穿过所述压板的轴线在所述一个或多个熔化激光器下方旋转，并且所述一个或多个激光器各自熔化所述表面上的弧形给料区段。

11.一种用于铸造多组分金属合金的方法，包括：

在加压室中形成可移动压板的表面上的给料金属的部分层；

使用能量发生器诸如熔化激光束或涡电流感应场来熔化所述部分层以形成所述表面上的熔体；

将所述压板上的所述表面远离所述光束或场移动；

将所述表面上的所述熔体冷却为固体形态多组分金属合金；以及

重复所述形成、熔化、移动和冷却操作以产生所需固态多组分金属产品。

12.根据权利要求11所述的方法，其中用惰性气体对所述加压室进行加压。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述形成包括将给料分布到所述可移动压板上的所述表面的旋转部分上。

14.根据权利要求13所述的方法，其中移动包括围绕穿过所述加压室的管状部分的纵向轴线旋转所述压板。

15.根据权利要求14所述的方法，其中移动包括在形成所述产品时沿着所述纵向轴线取出所述压板。