[发明专利]一种大块非晶合金铸锭的连续制备装置和方法

权利要求书

1.一种大块非晶合金铸锭的连续制备装置，包括相互连通的主真空室和辅真空室，在主真空室中设有一个熔化坩埚和一个保温坩埚，其特征是：在辅真空室上设有平衡压气体阀门，一个带有加热装置的嵌套铸型固定安装在保温坩埚的下部，嵌套铸型由套管、内嵌管和水冷铜模组成，水冷铜模一端嵌入套管中或与套管同轴相邻布置，内嵌管同轴嵌入套管和水冷铜模内，将套管和水冷铜模连接在一起，水冷铜模从辅真空室伸入主真空室中末端与主真空室壁固定，套管前端与保温坩埚的下部固定，并与保温坩埚连通；一个带有封堵圈的引锭头与牵引杆相连依次穿过辅真空室、嵌套铸型进入位于主真空室的保温坩埚中组成引锭装置，在铸锭引出线路上设有牵引装置。

2.根据权利要求1所述的大块非晶合金铸锭的连续制备装置，其特征是：在嵌套铸型的水冷铜模端口与套管的轴向距离之间所对应的内嵌管的管壁设有凸起，在凸起位置包裹有隔热垫。

3.根据权利要求2所述的大块非晶合金铸锭的连续制备装置，其特征是：所述嵌套铸型中套管的长度在50～150mm之间，壁厚在5～25mm之间；内嵌管的长度60～250mm之间，壁厚在1～5mm之间，其凸起位置壁厚2～6mm之间；水冷铜模长度在50～200mm之间，壁厚在10～40mm之间。

4.根据权利要求3所述的大块非晶合金铸锭的连续制备装置，其特征是：嵌套铸型的内腔横截面为圆形、方形、矩形或环形。

5.一种采用如权利要求1～4任一权利要求所述的大块非晶合金铸锭的连续制备装置进行连续制备方法，其特征是：

a、将母合金或合金元素按照配比放入熔炼坩埚内，将带有封堵圈的引锭头连接到牵引杆上穿过水冷铜模和石墨内嵌管伸入到保温坩埚内，开启真空设备对主真空室和辅真空室同时抽真空，当真空度达到10^-1～10^-3Pa时，关闭主真空阀门和辅真空阀门，打开主保护气体阀门和平衡压气体阀门，主真空室和辅真空室内充入0.1～0.2Mpa压力的惰性气体；

b、熔炼坩埚内的金属熔体转移到保温坩埚内，通过坩埚保温装置控制金属熔体的温度保持在高于液相线温度50～100℃，通过嵌套铸型加热装置调整套管前端的温度为高于合金液相线温度20～80℃，同时开启水冷铜模的冷却水阀门；

c、启动牵引装置产生拉坯、停止及反推模式的运动，带动牵引杆或者铸锭以0.5mm/s～20mm/s的速度行进，金属熔体依次流经内嵌管的热端和冷端，并在水冷铜模嵌套端凝固成非晶合金，再被牵引装置连续引出嵌套铸型；

d、铸锭被拉出嵌套铸型进入辅真空室后，再打开辅真空室盖子，施加惰性保护气体对铸锭加以保护，并对高温铸锭喷水施加二次水冷至室温状态，当铸锭长度达到要求后，在定尺切割装置上进行在线切割，得到大块非晶合金连续制备铸锭。