[发明专利]用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构

说明书

本发明属于单晶叶片铸造应用技术领域，具体公开了用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构，包括圆形底部挡板、加热司炉、受热感受器、单晶叶片支撑底板、定位块、条形横连接板和若干个竖定位柱，其中，受热感受器为长方形石墨结构，且顶面为开口式结构。本发明的用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构的装置的有益效果在于：其结构设计合理，加热时进行平行或线性方式的均匀式温度加热，从而消除定向凝固过程中杂晶和雀斑缺陷在单晶叶片中的形成；2、能大幅度提高单晶叶片定向凝固过程中的温度场均匀性，消除传统工艺的阴影效应，提高界面前沿温度梯度；3、与传统的Bridgman加热方式相比，温度梯度从1.6 K/mm提高到3.5 K/mm。

技术领域

本发明属于单晶叶片铸造应用技术领域，具体涉及用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构。

背景技术

在传统的Bridgman工艺中，模制的壳体围绕中心杆成圆形排列并浇铸（图1、图2）。为了提高生产率，目的是用一个铸件生产尽可能多的叶片，这导致不良的热工条件。模制壳体主要通过加热器的直接辐射在外部加热，朝向中心柱定向的模制壳体的内部经受所谓的阴影效应，并且保持比外部明显冷，等温线或凝固锋线不是理想的水平而是强烈弯曲，与一维温度梯度（G）或热流（Q）的理想状态相反，它获得了不良的横向分量，这导致枝晶结构排列不良，并有利于可怕的错粒形成。

因此，基于上述问题，本发明提供用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构，解决现有单晶叶片铸造加热过程中所存在的问题，单晶叶片铸造时依需采用平行或线性方式进行加热，加热受热均匀，有效的单晶叶片铸造的成品品质、降低成本。

技术方案：本发明提供用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构，包括圆形底部挡板，及设置在圆形底部挡板上的加热司炉，及设置在圆形底部挡板上且位于加热司炉内的受热感受器，及设置在圆形底部挡板上且位于受热感受器内的单晶叶片支撑底板，及设置在受热感受器内且与单晶叶片支撑底板相配合使用的定位块、条形横连接板，及设置在条形横连接板一面的若干个竖定位柱，其中，受热感受器为长方形石墨结构，且顶面为开口式结构。

本技术方案的，所述受热感受器为立式长方形石墨结构。

本技术方案的，所述单晶叶片支撑底板为长方形结构，定位块设置为锥形结构。

本技术方案的，所述条形横连接板还可设置圆形棒式结构。

本技术方案的，所述受热感受器的内部尺寸为90x300x320 mm或65x300x320 mm。

本技术方案的，所述受热感受器的顶面为开口式结构。

与现有技术相比，本发明的用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构的装置的有益效果在于：其结构设计合理，加热时进行平行或线性方式的均匀式温度加热，从而消除定向凝固过程中杂晶和雀斑缺陷在单晶叶片中的形成；2、能大幅度提高单晶叶片定向凝固过程中的温度场均匀性，消除传统工艺的阴影效应，提高界面前沿温度梯度；3、与传统的Bridgman加热方式相比，温度梯度从1.6 K/mm提高到3.5 K/mm。

附图说明

图1和图2是传统Bridgman加热方式的结构示意图；

图3和图5是本发明的用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构的平行方式加热结构示意图；

图4和图6是本发明的用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构的线性方式加热结构示意图；

图7是本发明的用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构的圆形底部挡板、加热司炉、受热感受器的结构示意图；

图8和图9是本发明的用于单晶叶片铸造的均匀加热固定结构的另一实施例的加热结构示意图；