[发明专利]用于铸造铝化钛部件的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于铸造TiAl部件的方法，其包括以下方法步骤：在惰性气体填充物(IF)下方生产TiAl材料的熔体(S)；将铸造模具(1)以气密方式放置于浇口(2)上；通过开启布置于浇口(2)处并连接至惰性气体源(8)的闭合机构(7)，使铸造模具(1)充满惰性气体(IG)；通过增加熔体(S)上方的惰性气体填充物(IF)的压力(P)，同时从铸造模具(1)排出惰性气体(IG)，将熔体(S)通过浇口(2)压入铸造模具(1)中，以及一旦确定熔体(S)通过闭合机构(7)的位置上方，就阻止惰性气体(IG)的流入。

技术领域

本发明涉及用于铸造铝化钛部件的方法和设备。

背景技术

对铝化钛熔体进行加工造成了此熔体对氧具有高亲合性的问题。这样做的效果是，熔体与大气氧非常快速地发生反应，并在铸造部件中或其表面上形成缺陷。此外，在重力铸造中只可能在非常有限的程度上补充非常快速固化的熔体，这是迄今为止常用的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于铸造铝化钛部件(TiAl部件)的方法和设备，这可以以节约成本的方式生产没有缺陷的部件。

此目的通过根据本发明的方法和根据本发明的设备的特征来实现。根据本发明的方法包括以下方法步骤：在惰性气体填充物下方生产TiAl材料的熔体；将铸造模具以气密方式放置于浇口上；通过开启布置于所述浇口处并连接至惰性气体源的闭合机构，使所述铸造模具充满惰性气体；通过增加所述熔体上方的所述惰性气体填充物的压力，同时从所述铸造模具排出所述惰性气体，将所述熔体通过所述浇口压入所述铸造模具中，以及一旦确定所述熔体通过所述闭合机构的位置上方，就阻止所述惰性气体的流入；并且所述方法还包括一旦所述铸造模具已经充满，就降低所述惰性气体填充物的所述压力，并重新开始向所述闭合机构提供所述惰性气体，直到所述熔体达到的填充水平低于所述闭合机构为止。

依照根据本发明的方法，铝化钛材料(TiAl材料)的熔体在惰性气体填充物的下方产生。将被填充熔融的TiAl材料的铸造模具以气密方式从上方放置在浇口上，使得可以从下方用熔体填充铸造模具。

在铸造模具已经放置在浇口上之后，开启布置在浇口处且连接到惰性气体源的闭合机构。通过在闭合机构处将惰性气体导入到铸造模具和上升管中，二者都充满惰性气体。然后，熔体上方的惰性气体填充物的压力增大，使得上升管中的熔体上升。如果熔体从闭合机构位置的上方经过，则阻止惰性气体的流入，以避免熔体中出现湍流以及将铸造模具排空。

可以在铸造模具中填充熔体时执行排空。只要铸造模具已被填充，具体而言，可以通过排气开口处排放的熔体来检测到，熔体上方的惰性气体填充物的压力就减小，且闭合机构重新开始提供惰性气体，直到上升管中的熔体的填充水平下降且惰性气体缓冲体积可以在闭合机构下方形成为止，从而在闭合机构已经关闭用于更换铸造模具之后在任何情况下避免上升管中的熔体和大气氧之间发生接触。

根据本发明的方法实现了以下优点：铸造模具可以非常快速地填充，且所述铸造模具，优选地布置在可更换的模塑箱中，可以以气密方式放置在浇口的上方。充满惰性气体和随后排空铸造模具避免氧与铝化钛熔体接触。随时间控制压力可以在非常短的时间内使模具完全充满和排空。铸造模具中产生的真空避免铸造部件中夹杂气体。铸造模具，优选地布置在可更换的模塑箱中，允许较短的周期时间，且因此，允许节约成本的生产。

根据本发明的设备包括：熔炼坩锅；上升管，其将所述熔炼坩锅连接至浇口；和铸造模具，其能够放置于所述浇口的顶部上，其中在所述浇口处布置有可开启和可关闭的闭合机构。

附图说明

对于更多的细节，本发明的优点和特征将从以下参考附图的示例性实施例的说明中变得显而易见，其中：

图1 中单个图示意性地示出根据本发明的用于铸造TiAl部件的设备 12的大大简化的基本图示，所述设备适于执行根据本发明的方法，如引言中所提到的。

具体实施方式