[发明专利]一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置及方法

权利要求书

1.一种一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置，其特征在于包括第一熔炼坩埚组和第二熔炼坩埚组；所述第一熔炼坩埚组包括第一熔炼坩埚（8）、第一加热炉（7）、抽真空管及控制阀（16）、氮气加压管及控制阀（17）、密封块（9）、顶块（10）和弹簧（11）；第一熔炼坩埚（8）置于第一加热炉（7）中，上端通过螺栓固定第一坩埚盖（3），合金精炼气源（1）、出气管及尾气净化装置（2）、气压表（15）、抽真空管及控制阀（16）和氮气加压管及控制阀（17）经过管路通入第一熔炼坩埚（8）内；第一熔炼坩埚（8）的底部中心设有上小下大的锥形通孔，锥形密封块（9）的锥形与锥形通孔相吻合，且与锥形通孔活动配合相连接；锥形密封块（9）的另一端卡在顶块（10）上端的凹槽内，顶块（10）的下端设有弹簧（11），弹簧（11）安装在弹簧安装壳内；所述第二熔炼坩埚组包括第二熔炼坩埚（24、第二加热炉（23、液位传感器（19）和合金出口及控制阀（25）；第二熔炼坩埚（24）置于第二加热炉（23）中，上端通过螺栓固定第二坩埚盖（20），液位传感器（19）经过管路通入第二熔炼坩埚（24）内，合金出口设置于第二熔炼坩埚（24）的底部，出口上设有合金出口控制阀（25）；第一熔炼坩埚（8底部锥形通孔的侧边设有一个通孔，位于通孔部位的锥形密封块（9）上设有凹槽，该通孔与输液管（13）连接，输液管（13）的另一端经过第二坩埚盖（20）通入第二熔炼坩埚（24）内。

2.根据权利要求1所述一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置，其特征在于：控制系统与抽真空管及控制阀（16）、氮气加压管及控制阀（17）和液位传感器（19）进行电连接。

3.根据权利要求1所述一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置，其特征在于：所述输液管（13）的外部设有输液管保温套（14）。

4.根据权利要求1所述一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置，其特征在于：所述坩埚与坩埚盖之间安放坩埚密封垫片。

5.根据权利要求1所述一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置，其特征在于：所述合金出口上设有合金出口管保温套（26）。

6.一种采用权利要求1～5任一项所述一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置浇注铝合金和镁合金的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将欲熔炼和浇注的合金块放入第一熔炼坩埚中，用螺栓将坩埚盖和坩埚密封垫片进行固定，然后放置在第一加热炉中；

步骤2：将液位传感器固定在第二熔炼坩埚内需要定量浇注的高度，用螺栓将坩埚盖和坩埚密封垫片进行固定，然后放置在第二加热炉中；

步骤3：打开抽真空控制阀对第一熔炼坩埚内抽真空至5～10KPa，然后关闭真空控制阀，通入合金精炼气源，开始对合金进行加热到熔炼坩埚内置入的合金液相线上100～150℃，然后升温时间2h，再保温0.5h；同时将第二熔炼坩埚加热到所熔炼坩埚内置入的合金的液相线上100～150℃之间，设定升温时间为1.5h，保温1h；

步骤4：关闭合金精炼气源，打开出气管及尾气净化装置，并再次打开真空控制阀并抽真空至5～10KPa，然后关闭出气管及尾气净化装置和真空控制阀；打开氮气加压管控制阀，通入氮气加压至5～10MPa，此时在合金液等静压作用下，推动密封块向下移动，合金液通过输液管流入第二熔炼坩埚，当合金液达到预定高度时，液位传感器检测到信号，将信号迅速传输给控制系统，此时控制系统自动关闭氮气加压管控制阀，并自动打开抽真空控制阀，熔炼坩埚内压力减小至零，密封块在下部弹簧回复力的作用下上移，堵住了浇注的输液管通道，此时打开合金出口控制阀，合金在重力作用下从第二坩埚流入铸造型腔，定量浇注完成。