[发明专利]一种难变形合金焊丝短流程制备设备及方法

说明书

本发明属于新型焊丝生产技术领域，具体涉及一种难变形合金焊丝短流程制备设备及方法，所述焊丝制备设备包括加料舱、制丝舱和集丝舱，还包括抽真空系统和放气阀系统；本发明提出的焊丝制备方法是将母合金铸锭置入上述的设备，在真空环境下利用多级感应线圈系统熔融金属，并控制熔融金属的温度和流动状态。在冷凝器的作用下，熔融金属受冷凝固，沿着重力方向呈丝状生长，从而直接生产出焊丝，并且通过简单表面处理即可生产出焊丝成品，从而缩短焊丝生产流程同时提升焊丝质量。本专利发明的技术方案用于生产高温合金、钛合金等难变形材料焊丝，应用于核电、航天和航空等领域。解决了现有技术生产焊丝存在的生产周期长、质量差等问题。

技术领域

本发明属于新型焊丝生产技术领域，具体涉及一种难变形合金焊丝短流程制备设备及方法。

背景技术

近年来，随着核电、航天和航空等领域的快速发展，高温合金、钛合金等材料因具有耐高温、高强度等优异的材料性能，能够满足关键零部件在恶劣环境中稳定服役要求，获得到了越来越广泛的应用。作为该类合金材料的主要连接工艺，焊接工艺的质量好坏决定了零部件的服役水平，而焊接工艺的质量很大程度上取决于焊丝质量，因此，众多研究者致力于开发高质量的高温合金、钛合金等合金的焊丝生产工艺。由于，高温合金、钛合金等合金塑性较低，较难变形，按照传统的焊丝生产工艺生产的焊丝质量差、生产周期长、生产效率低。因此，研发出高质量、短周期的难变形合金焊丝生产工艺对推进高温合金、钛合金等材料在相关领域应用具有重要意义。

发明内容

针对背景技术中提出的问题，本申请一种难变形合金焊丝短流程制备设备及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一方面，本发明提出一种难变形合金焊丝短流程制备设备，包括由上到下依次设置的加料舱、制丝舱、集丝舱和抽真空系统；

所述加料舱包括料棒升降电机、料棒升降机构和旋转夹头，所述料棒升降电机能够控制所述料棒升降机构升降；所述料棒升降机构的下端连接所述旋转夹头；

所述制丝舱包括由上到下依次设置的滴铸感应线圈、合金溶体控制线圈、集液器和焊丝冷凝器；

所述集丝舱包括缠丝筒和排丝压丝器；所述排丝压丝器用于将制备好的焊丝缠绕在缠丝筒上。

进一步的，所述抽真空系统包括真空管线系统、真空角阀系统和真空泵系统。

进一步的，所述加料舱、制丝舱和集丝舱上各设有一真空管线系统。

进一步的，所述加料舱和制丝舱之间设有一真空泵系统，所述制丝舱和集丝舱之间设有一真空泵系统。

进一步的，还包括放气阀系统，所述放气阀系统电连接电控闸阀系统并由电控闸阀系统控制。

进一步的，所述加料舱、制丝舱和集丝舱上各设有一放气阀系统。

另一方面，本发明提出一种难变形合金焊丝短流程制备方法，采用上述的一种难变形合金焊丝短流程制备设备，具体包括以下步骤：

S1：母合金锭熔炼：按照合金成分配比将原材料用等离子电弧炉或真空感应悬浮炉在惰性保护气氛下进行熔炼，并浇铸成母合金锭；

S2：焊丝半成品制备：

S21：将母合金锭固定在旋转夹头上；对加料舱、制丝舱和集丝舱进行抽真空处理，通过料棒升降电机将母合金料棒送入制丝舱；

S22：开启熔滴感应圈加热母合金料棒直至产生熔融合金液，落入集流器；

S23：熔融合金液通过合金溶体控制线圈形成持续稳定液流；

S24：金属液流通过焊丝气冷器，金属液流形成尺寸可控的焊丝；