[发明专利]液态金属浸渗可视化控制方法及其专用装置

权利要求书

1.一种液态金属浸渗可视化控制方法，其特征在于包括下述步骤：

(a)制备与套筒配合的斜面预制体，经低温烘干、烧结；

(b)将步骤(a)制备的斜面预制体放置在浸渗腔中，确保预制体的斜面与套筒斜面紧密接触；不锈钢坩埚中放置AZ91D镁合金，启动温度控制系统，使不锈钢坩埚的温度到达820±5℃，融化镁合金，并保温30～40分钟；

(c)启动抽真空系统，对浸渗腔抽真空，当真空度到达0.095Mpa时，停止抽真空；

(d)启动红外热像仪，利用IEEE1394火线传输套筒斜面温度场的数字信号，通过图像采集处理系统获得套筒斜面温度场的红外热图像，并对获得的图像进行处理；

(e)通过浸渗控制系统调节电气比例阀输入电压值来控制不锈钢坩埚腔内惰性气体的压力，使之介于0.1～0.5MPa，熔融镁合金向上渗流进入预制体内部，保压10～20s；与此同时，利用图像采集处理系统观察渗流过程套筒斜面红外热图像的变化情况，通过对红外热图像的分析，在浸渗不完全的情况下通过浸渗控制系统改变坩埚腔内的真空度并调节电气比例阀的输入电压值来改变坩埚腔内的气体压力，或者通过温度控制系统调节温控仪升高金属液的温度，使浸渗过程顺利进行，实现浸渗过程的实时控制。

2.一种权利要求1所述液态金属浸渗可视化控制方法专用装置，其特征在于：包括渗流腔盖、坩埚、加热单元、抽真空系统、浸渗腔以及套筒，浸渗腔为三台式结构，套筒底面为斜面形状，浸渗腔置于坩埚里，套筒置于浸渗腔里，套筒的外径与浸渗腔内径等大，套筒上的凸台卡在浸渗腔的凹台上，浸渗腔上部腔体固定套筒，下部腔体用来放置预制体；渗流腔盖的凸台上开有与套筒大小相同的通孔，浸渗腔盖压紧套筒，套筒的斜面与预制体的斜面紧密接触，渗流腔盖、浸渗腔、坩埚的法兰盘上均匀分布8个螺栓孔，三者之间采用螺栓连接；套筒与浸渗腔之间通过石墨纸进行密封；坩埚用来熔炼金属，与渗流腔盖、浸渗腔通过螺栓连接后放置于加热单元内；通过加热单元间接实现对纤维预制体的预热，通过抽真空系统和浸渗控制系统实现金属液在纤维预制体中的浸渗。