[发明专利]一种难熔金属材料的燃烧合成耦合强场制造装置

摘要

本发明公开一种难熔金属材料的燃烧合成耦合强场制造装置，包括主体框架、超重力场发生系统、真空系统、耐高温原位气压模具系统、减震系统、影像观察系统和控制柜。将高温、高压和超重力场耦合成强场制造环境，超重力燃烧合成强场环境中制备难熔金属材料时间短、效率高、可直接制备复杂形状难熔金属铸件。在制备难熔金属材料过程中，使用的主要原料为氧化物，节省了传统熔炼的还原提纯操作，节能效果明显。难熔金属制备过程的熔体最高温度及冷却速率可控，满足不同熔点金属的熔炼，可通过对冷却速率的调控实现对铸件显微组织的调控。

主权项

一种难熔金属材料的燃烧合成耦合强场制造装置，其特征在于：包括主体框架(1)、超重力场发生系统、真空系统、耐高温原位气压模具系统、减震系统、影像观察系统(7)和控制柜(22)；所述超重力场发生系统包括真空室(2)、真空室上盖(3)、真空室上盖驱动电机(14)、单臂式转子架(4)、导电滑环(9)、挠性主轴(6)和主驱动电机(18)，所述主体框架(1)中部设有隔板(21)，所述隔板(21)的上表面设有真空室(2)，所述真空室(2)的顶部设有可伸缩的真空室上盖(3)，所述真空室上盖(3)由真空室上盖驱动电机(14)驱动，所述单臂式转子架(4)设置于真空室(2)内，所述单臂式转子架(4)上对称设有转子腔室(5)，所述导电滑环(9)包括内环和外环，所述导电滑环(9)的内环与单臂式转子架(4)固定连接，所述导电滑环(9)的外环与隔板(21)的上表面固定连接，所述挠性主轴(6)穿过导电滑环(9)的内环与隔板(21)连接单臂式转子架(4)和主驱动电机(18)，所述主驱动电机(18)设置于隔板(21)下方；所述减震系统包括定位法兰(19)和橡胶减震器(20)，所述定位法兰(19)通过橡胶减震器(20)固定设置在隔板(21)的下表面，所述主驱动电机(18)与 定位法兰(19)固定连接；所述真空系统包括真空孔(11)、气体缓冲罐(16)和真空泵(15)，所述真空孔(11)和气体防爆阀(12)均设置在真空室(2)的侧壁上，所述气体缓冲罐(16)的一端与真空孔(11)连通连接，所述气体缓冲罐(16)的另一端与真空泵(15)连通连接；所述耐高温原位气压模具系统包括多功能吊杯(23)、原位高压气氛罐(24)、隔热碳毡(25)、氧化铝坩埚(26)、测温热电偶(27)和钨丝加热器(28)，所述多功能吊杯(23)设于转子腔室(5)内，所述原位高压气氛罐(24)设置于多功能吊杯(23)中，所述氧化铝坩埚(26)设置于原位高压气氛罐(24)内，所述氧化铝坩埚(26)和原位高压气氛罐(24)之间以及原位高压气氛罐(24)与多功能吊杯(23)之间均设有隔热碳毡(25)，所述钨丝加热器(28)设置在氧化铝坩埚(26)的顶部，所述测温热电偶(27)设置在氧化铝坩埚(26)侧壁上，所述真空室(2)的侧壁上设有电信号接口(10)，所述电信号接口(10)与钨丝加热器(28)、测温热电偶(27)电连接；所述真空室上盖(3)上设有观察窗(8)，所述影像观察系统(7)设置在观察窗(8)的上部，所述影像观察系统(7)包括摄像头和频闪仪；所述控制柜(22)分别与主驱动电机(18)、电信号接口(10)和影像观察系统(7)连接。