[发明专利]高温合金的熔炼与成型装置

摘要

本发明公开了一种高温合金的熔炼与成型装置。所述成型装置设有多个水冷铜坩埚和等离子熔炼电极，熔炼开始后水冷铜坩埚及其内部的熔体可以构成导电环并通电，水冷铜坩埚做离心运动，在离心力及其洛伦兹力的作用下，熔体处于力学平衡状态，此时主要对合金进行熔炼。当熔炼结束后，水冷铜坩埚环内的电流改变方向，并给水冷铜坩埚环的离心运动加速，使得熔体受到向外的合力作用而充入铸型中实现高速冷却。通过多工位等离子电弧熔炼，结合洛伦兹力和离心力，完成高温高活性合金的熔炼与快速成型过程，具有熔炼温度高，熔炼效率高，精密高温高活性合金铸件质量优异等特点。

主权项

1.一种高温合金的熔炼与成型装置，其特征在于：包括容器状的水冷铜坩埚基体（3），沿所述水冷铜坩埚基体（3）的内壁上设置有若干个水冷铜坩埚（1），且所述水冷铜坩埚（1）在同一高度处，并沿所述水冷铜坩埚基体（3）内壁的圆周设置，在所述水冷铜坩埚基体（3）外设置有与所述水冷铜坩埚（1）一一对应的铸造模具（4），所述水冷铜坩埚（1）与所述铸造模具（4）之间通过直浇道（5）进行连通，电极旋转轴（12）的一端位于所述水冷铜坩埚基体（3）的外侧，与离心机的动力输出端连接，电极旋转轴（12）的另一端位于所述水冷铜坩埚基体（3）内，并与主电极（8）的一端连接，与水冷铜坩埚（1）一一对应的熔炼电极（2）位于所述主电极（8）的外侧壁上，且熔炼电极（2）的端部与水冷铜坩埚（1）之间保持有间隙，该间隙构成熔炼电极（2）的放电空间，当所述熔炼电极（2）通电后在水冷铜坩埚（1）与熔炼电极（2）之间形成等离子电弧（11），所述水冷铜坩埚基体（3）的下侧设置有水冷铜坩埚基体旋转支撑（13），水冷铜坩埚基体旋转支撑（13）通过绝缘连接件（14）与所述电极旋转轴（12）连接，所述水冷铜坩埚基体（3）的外侧设置有磁场产生装置，所述磁场产生装置用于向水冷铜坩埚基体（3）内施加周期变化磁场；熔炼期间在离心机的作用下多个熔炼电极（2）与多个水冷铜坩埚（1）同时做离心运动，同时在水冷铜坩埚基体（3）中通过磁场产生装置施加变化磁场，熔体（7）在离心力、坩埚支撑力、洛伦兹力及表面张力的作用下处于力学平衡状态；熔炼结束后，加速电极旋转轴（12）的离心运动，同时通过控制磁场产生装置改变磁场变化，使磁场产生的洛伦兹力与离心力同向，使得熔体加速通过直浇道（5）快速充型进入铸造模具（4）中，实现精密铸造成型。