[发明专利]一种翻转式真空压力近净成型镁基复合材料的装置及方法

权利要求书

1.一种翻转式真空压力近净成型镁基复合材料的装置，其特征在于:包括真空泵、真空表、Ar气瓶、A气阀、B气阀、压力表、气体管路、管路接口，加热控制器、加热体、热电偶、上坩埚、下坩埚、预制体、预制体支架、外坩埚盖、外坩埚、炉体、坩埚紧固螺栓、石墨密封圈、紧固螺栓、螺栓、坩埚安装支架、翻转支架、分度盘、定位销、翻转轴、压紧弹簧、翻转手柄、起销杆，所述真空泵与Ar气瓶通过气体管路和管路接口连接在外坩埚上部的外坩埚盖上，真空泵与外坩埚盖之间的气体管路上安装有真空表、B气阀、压力表， Ar气瓶与气体管路上装有A气阀；

所述上坩埚与所述下坩埚扣合通过坩埚安装支架固定在外坩埚内，坩埚安装支架的底部设置有坩埚紧固螺栓，外坩埚嵌套在U形炉体内，外坩埚与炉体通过螺栓固连，炉体通过两侧固连的翻转轴安装在翻转支架上， 炉体壁内嵌绕加热体，加热体和热电偶与加热控制器相连接，坩埚安装支架与外坩埚盖固连，外坩埚盖位于外坩埚上部通过紧固螺栓固连，且外坩埚盖与外坩埚之间加装石墨密封圈，预制体通过预制体支架固定在上坩埚内，并在下坩埚内装入镁合金，下坩埚侧壁上开有气孔；

分度盘位于翻转支架一侧上部， 且与翻转支架固连，定位销位于起销杆顶部，翻转手柄与起销杆铰接，压紧弹簧连接在起销杆与翻转手柄之间；定位销穿过翻转手柄与分度盘上的销孔配合，插入定位。

2.一种采用权利要求1所述的翻转式真空压力近净成型镁基复合材料的装置制备镁基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤:

步骤1.将预制体通过预制体支架固定在上坩埚与下坩埚扣合的腔体内部，并在下坩埚内装入镁合金，上下坩埚位于坩埚安装支架上，并通过坩埚紧固螺栓将坩埚安装支架与坩埚夹紧；

步骤2.关闭A气阀，打开B气阀，接通真空泵对外坩埚抽取真空，当真空度达到10kPa～20kPa时，关闭B气阀，并保持60s～100s，检查气密性，压力降低值在10％内符合气密性要求；

步骤3.打开A气阀，通入惰性保护气体，气体压力为0.5MPa时，停止通入Ar气，关闭A气阀，开启加热控制器，利用加热体对外坩埚进行加热，使镁合金在Ar气体保护气氛中熔化；

步骤4.当坩埚内温度达到750℃～850℃时，打开B气阀，开启真空泵对外坩埚抽真空，当真空度达到10kPa～20kPa时，关闭B气阀，并关闭真空泵，按下起销杆转动翻转手柄，使炉体翻转180°，炉体倒置；打开A气阀通入Ar气体，保证气压达到0.7MPa～0.8MPa，气体通过气体管路和管路接口进入外坩埚，实现真空气压浸渗过程，并保温8min～10min；

步骤5.关闭A气阀，按下起销杆并转动翻转手柄，使炉体翻转180°，松开起销杆将炉体正置，使多余合金熔液流回下坩埚；

步骤6.通过加热控制器关闭加热体，使装置在空气中冷却；

步骤7.冷却至200℃～250℃后，拆卸紧固螺栓，将上坩埚和下坩埚取出，上坩埚内为镁基复合材料，下坩埚内为剩余的合金熔液。