[发明专利]一种用于生产GH4169镍基高温合金的装置

说明书

本发明提供了一种用于生产GH4169镍基高温合金的装置，锭模室内的离心桶内安装有锭模；锭模与离心桶同步转动；该装置还包括环形磁场发生器、平行磁场发生器和行波磁场发生器；环形磁场发生器的线圈组A套设在锭模的外部；平行磁场发生器的第一线圈组B和第二线圈组B相对设置在线圈组A的外侧；行波磁场发生器的第一线圈组C位于线圈组A的上方，第二线圈组C位于线圈组A的下方。使用该装置在熔体的凝固过程中持续的对熔体作用，可以使液体金属之间产生相对运动，进而引起枝晶臂产生折断、破碎和增殖，达到细化晶粒的目的；同时，可以使合金元素在液体金属中分布更加均匀，保证铸锭质量。

技术领域

本发明涉及镍基高温合金生产装置技术领域，具体涉及一种用于生产GH4169镍基高温合金的装置。

背景技术

GH4169合金在高温下具有良好的强度、优异的蠕变和抗疲劳性能，同时还具有良好的加工和焊接性能，使其广泛应用在航空航天领域、核工业领域中，充分发挥其高温强度的性能，保证设备使用的寿命和安全性。

目前，传统铸造方法生产GH4169合金的过程中，在金属枝晶方式长大时，由于树枝间富Nb、Ti元素，枝干部位则贫Nb、Ti元素，使得在凝固过程中容易出现成分偏析和粗大的树枝晶，导致合金产生缺陷，如白斑、黑斑、碳化物偏聚等，影响着合金铸锭的品质，进而对后续成品产生不良的影响，造成产品的组织与性能不均匀。

在铸造过程中，导致缺陷产生的最主要原因是熔体在凝固过程中温度不均匀及合金元素在熔体中分布不均匀，因此，为改善这一缺陷，目前通常采用离心搅拌、电磁搅拌及超声波振动等处理方式，然而，由于熔体的重量大，在使用离心搅拌时容易在熔体的中心处产生旋涡，导致熔体的混匀程度差；电磁搅拌在熔体搅拌中使用时，会产生集肤效应，使得其作用强度低、磁场分布均匀性差，进而导致搅拌不彻底，因此，该种搅拌方式的应用也极为受限。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种用于生产GH4169镍基高温合金的装置，具体为一种离心装置、环形磁场发生器、平行磁场发生器和行波磁场发生器的装置。该装置具有设计合理、实用性强的优点，使用该装置在熔体的凝固过程中持续的对熔体作用，可以使液体金属之间产生相对运动，进而引起枝晶臂产生折断、破碎和增殖，达到细化晶粒的目的；同时，可以使合金元素在液体金属中分布更加均匀，保证铸锭质量。

本发明的技术方案如下：

一种用于生产GH4169镍基高温合金的装置，包括锭模室；

所述锭模室内安装有离心装置；

所述离心装置的离心桶内安装有锭模，锭模与离心桶可拆卸连接；锭模与离心桶同步转动；

该装置还包括环形磁场发生器、平行磁场发生器和行波磁场发生器；

所述环形磁场发生器包括线圈组A，线圈组A套设在锭模的外部；在线圈组A作用下，环形磁场发生器产生环形磁场；

所述平行磁场发生器包括第一线圈组B和第二线圈组B，第一线圈组B和第二线圈组B相对设置在线圈组A的外侧；在第一线圈组B和第二线圈组B共同作用下，平行磁场发生器产生平行磁场；

所述行波磁场发生器包括第一线圈组C和第二线圈组C，第一线圈组C位于线圈组A的上方，第二线圈组C位于线圈组A的下方；第一线圈组C形成向下的磁场，第二线圈组C形成向上的磁场，共同形成了循环磁场；

在环形磁场发生器和行波磁场发生器的共同作用下，在液体金属内形成了螺旋状的磁场，避免在搅拌中产生集肤效应，提高搅拌的均匀性。

进一步的，所述环形磁场发生器与锭模固定连接；在离心桶旋转时，环形磁场发生器与锭模一起运动；为进一步保障锭模随离心桶转动时的稳固性和牢靠性，在锭模与离心桶之间填充有耐火保温层。

进一步的，所述环形磁场发生器与锭模拆卸连接，便于对环形磁场进行维修和维护。