[发明专利]高熔点金属基梯度复合材料的制备装置及方法

摘要

本发明公开了一种高熔点金属基梯度复合材料的制备装置及方法，涉及新材料制作方法技术领域。所述方法包括将待制备的梯度复合材料原材料按梯度组织的元素分布通过金属基体和陶瓷等通过粉末冶金或者熔铸等方法制成不同成分的电极块。将不同成分的电极块放入电极块夹持管内，然后与金属基体相同的电极芯及电极外部夹持一起通过热处理烧结在一起。开启电极辅助加热系统，启动后在电弧高温下复合自耗电极熔化滴入坩埚内，同时坩埚通过感应加热。随着坩埚的下降不同成分的熔体逐渐凝固成为梯度复合材料。通过自耗电弧熔炼、电磁感应熔炼和定向凝固结合来制备原位金属基梯度复合材料，可有效的提高制备的梯度梯度复合材料的稳定性和均匀性。

主权项

1.一种高熔点金属基梯度复合材料的制备装置，其特征在于：包括炉体，所述炉体下部的外侧设置有坩埚旋转与升降驱动装置，所述炉体的下部设有一端位于所述炉体外，另一端位于所述炉体内的坩埚杆（12），所述坩埚杆（12）位于炉体外的一端与所述坩埚旋转与升降驱动装置的动力输出端连接，所述坩埚杆（12）位于炉体内的一端与坩埚（6）固定连接，所述坩埚（6）的外周设置设有石墨加热器（7），所述石墨加热器（7）的外周设置有感应线圈（8），所述炉体上部的外侧设置有复合电极升降系统和电极辅助加热系统升降装置，复合电极的一端位于所述炉体的上端的外侧，该端与所述复合电极升降系统的动力输出端连接，所述复合电极的另一端位于所述炉体内且该端位于所述坩埚（6）的正上方，所述复合电极的外侧设置有电极辅助加热系统，移动杆（17）的一端与所述电极辅助加热系统固定连接，所述移动杆（17）的另一端延伸至所述炉体外，该端与所述电极辅助加热系统升降装置的动力输出端连接；所述复合电极竖直设置，包括不熔电极杆（1）以及复合自耗电极，所述复合自耗电极包括电极芯（2）、不同梯度成分的电极块（18）以及电极块夹持筒（3），所述电极杆的一端位于所述炉体外，该端与所述复合电极升降系统的动力输出端连接，所述电极杆的另一端位于所述炉体内，电极芯（2）的上端固定在所述电极杆的下端的中心，所述电极块夹持筒（3）的套设在所述电极芯（2）的外侧，且所述电极块夹持筒（3）的上端与所述电极杆的下端固定连接，电极块（18）按照不同的梯度顺序从上到下设置于所述电极芯（2）与所述电极块夹持筒（3）之间的空间内，且电极芯（2）、电极块（18）以及电极块夹持筒（3）通过烧结固定在一起。