[实用新型]带环形磁场的钢坯沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及喷射沉积领域，尤其涉及一种沉积制备钢坯的装置。

背景技术

喷射沉积既能克服传统的铸造过程带来的晶粒粗大、成份偏析严重，有粗大的网状碳化物等缺陷，又可避免粉末冶金的制粉、压制、烧结等多道工序。喷射沉积技术制备的材料具有快速凝固、显微组织均匀细小，无宏观偏析，可固溶过饱和合金元素的优点，因此得到的材料综合力学性能优于传统的制备方式。

但是现有的沉积成形装置有两个缺点：一、高压气体喷射出的雾化颗粒射流在离开喷口后，射流与周围环境气氛具有较大的速度差，因此周围的气氛会被卷入射流内，使得射流变散，造成沉积区域难以控制，钢液收得率低下，并限制了沉积零件的精确成形；二、由于雾化颗粒射流在离开喷口后的飞行轨迹为圆锥形，因此当雾化颗粒在沉积座上沉积为钢坯时，随着钢坯不断变厚，圆锥形飞行轨迹在钢坯上的投影区域在不断变化，因此沉积出的钢坯厚度会非常不均匀，进一步影响了沉积制造的应用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带环形磁场的钢坯沉积装置，该装置喷射飞行区内的雾化颗粒会自然受到向心力的作用使得雾化颗粒的飞行角度减小；同时，在沉积过程中液压缸带动沉积座跟随沉积厚度同步下降，使得喷射飞行区投影在沉积座上的水平截面始终维持不变，既提高了钢液收得率和生产效率，又保证了钢坯的厚度均匀性。

本实用新型是这样实现的：一种带环形磁场的钢坯沉积装置，包括钢液包、雾化喷嘴、充电电极、线圈支架、沉积座、升降杆、液压缸、铁芯和电磁感应线圈，所述钢液包内装有钢液，所述雾化喷嘴安装在钢液包底部出口处，所述充电电极位于雾化喷嘴的下方，充电电极靠近钢液分离成为雾化颗粒的破碎点；所述液压缸通过升降杆与沉积座的底面相连，液压缸带动沉积座垂直运动；所述雾化颗粒形成圆锥形的喷射飞行区沉积在沉积座的顶面，所述线圈支架为环形线圈，线圈支架水平环绕喷射飞行区，所述铁芯为环形铁芯设置在线圈支架的轴心处，所述电磁感应线圈卷绕在线圈支架上，电磁感应线圈套装在铁芯外，线圈支架、铁芯和电磁感应线圈在同样位置留有一缺口。

所述雾化喷嘴的进气口与保护气管路相连喷射保护气。

所述保护气为氮气、氩气或氦气。

本实用新型带环形磁场的钢坯沉积装置在喷射飞行区的周围通过环绕的线圈形成环状的磁场，根据左手定则，当磁场为顺时针/逆时针而雾化颗粒带正电/负点时，喷射飞行区内的雾化颗粒会自然受到向心力的作用使得雾化颗粒的飞行角度减小；同时，在沉积过程中液压缸带动沉积座跟随沉积厚度同步下降，使得喷射飞行区投影在沉积座上的水平截面始终维持不变，既提高了钢液收得率和生产效率，又保证了钢坯的厚度均匀性。

附图说明

图1为本实用新型带环形磁场的钢坯沉积装置的结构示意图；

图2为图1的A-A截面图。

图中：1钢液包、2雾化喷嘴、3充电电极、4线圈支架、5沉积座、6升降杆、7液压缸、8钢液、9雾化颗粒、10喷射飞行区、11铁芯、12电磁感应线圈。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1所示，一种带环形磁场的钢坯沉积装置，包括钢液包1、雾化喷嘴2、充电电极3、线圈支架4、沉积座5、升降杆6、液压缸7、铁芯11和电磁感应线圈12，所述钢液包1内装有钢液8，所述雾化喷嘴2安装在钢液包1底部出口处，所述充电电极3位于雾化喷嘴2的下方，充电电极3靠近钢液8分离成为雾化颗粒9的破碎点；所述液压缸7通过升降杆6与沉积座5的底面相连，液压缸7带动沉积座5垂直运动；所述雾化颗粒9形成圆锥形的喷射飞行区10沉积在沉积座5的顶面，所述线圈支架4为环形线圈，线圈支架4水平环绕喷射飞行区10，所述铁芯11为环形铁芯设置在线圈支架4的轴心处，所述电磁感应线圈12卷绕在线圈支架4上，电磁感应线圈12套装在铁芯11外，线圈支架4、铁芯11和电磁感应线圈12在同样位置留有一缺口。

充电电极3的电位和电磁感应线圈12的通电方向根据左手定则设置，电磁感应线圈12通电后会形成如图2所示的类似环形的磁场，此时带电的雾化颗粒9穿过磁场时就能受到向心力，使沉积区域缩小并更加容易控制。