[发明专利]增材法快速凝固全等轴晶铝合金铸锭的制备方法及装置

权利要求书

1.一种增材法快速凝固全等轴晶铝合金铸锭制备装置，其特征在于，包括：金属加热机构以负压冷却机构，其中：金属加热机构位于负压冷却机构上方并通过喷嘴与之相连；该负压冷却机构包括：带有进气孔和排气孔的真空室以及设置于真空室内部的三维移动锭机构，该三维移动锭机构包括移动锭和与之竖直相连的二维移动平台，移动锭的外部设有水冷机构，并通过精密电机带动移动锭进行上下精确位移。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的金属加热机构包括：由上而下依次设置的坩埚、过滤装置和喷嘴挡板。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的坩埚的外部依次设有加热器和保温层。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的喷嘴的出口端设有用于预加热的喷嘴加热器。

5.一种增材法快速凝固全等轴晶铝合金铸锭制备方法，其特征在于，通过将加热后的金属熔液通过竖直喷嘴喷向负压环境下的三维活动移动锭的表面，使得金属熔液与移动锭表面接触时发生瞬间冷凝，通过移动锭的水平平面运动得到一厚度为δ的结晶层，然后将移动锭向下移动δ的距离并重复所述平面运动以形成新的结晶层，重复多次后即得铸锭。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的金属熔液是指：加热在坩埚中熔化金属块，待完全熔化后得到。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的负压是指：小于1个正常大气压；通过控制气压差可以控制金属熔液喷射的速度和流量。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的负压为先在真空室内抽真空，再充入适量氩气，使真空室内的气压小于1个正常大气压。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的竖直喷嘴经预热处理，预热温度高于金属的熔点。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的移动锭的水平平面运动的移动速度v₁≤100mm/s、道次间距d≤20mm/道次。