[发明专利]一种合金溶液浇筑前预搅拌设备

说明书

本发明提供一种合金溶液浇筑前预搅拌设备，主要涉及合金铸造技术领域。一种合金溶液浇筑前预搅拌设备，包括外壳，所述外壳顶部固定安装支撑架，所述支撑架上一侧固定安装电机调整座，所述电机调整座上安装驱动电机，所述支撑架上中部固定安装搅拌轴座，所述搅拌轴座中转动安装搅拌轴，所述支撑架上转动安装分体式顶盖，所述外壳中设置隔温层，所述外壳中固定安装内层容器，所述内层容器中内壁上设置螺旋导流层，所述搅拌轴底部安装搅拌装置，所述搅拌装置包括连接杆，所述连接杆中部固定连接在搅拌轴上。本发明的有益效果在于：本发明能够使容器中的溶液充分地搅拌混匀，有效防止出现传统机械搅拌方式中容易出现的分层或者离心分离现象。

技术领域

本发明主要涉及合金铸造技术领域，具体是一种合金溶液浇筑前预搅拌设备。

背景技术

高温合金的化学成分非常复杂，一般包含十多种合金元素以及一些不可避免的杂质元素。作为新一代沉淀强化镍基高温合金，GH4720Li的合金化程度非常高，主要强化相γ'的形成元素Al和Ti含量之和高达7.5％，在增加γ'的体积分数的同时，铸态组织晶界处由于Ti元素的偏析形成了(γ'+γ)共晶相，在变形过程中，(γ'+γ)共晶会作为裂纹萌生源，严重影响GH4720Li合金的变形能力。

传统铸造在稳定状态下金属是以枝晶方式长大，在凝固过程中容易出现成分偏析和粗大的树枝晶。对于GH4169合金，树枝间富Nb、Ti元素，枝干部位则贫Nb、Ti元素，易造成冶金缺陷，如黑斑、白斑、碳化物偏聚等。若不采取有效措施，这类严重的成分偏析会遗传至材料成品中，形成粗细晶条带偏析、δ相与γ″相的条带偏析，造成组织与性能的不均匀性直接影响产品质量。具体表现为：在变形加工过程中，晶界处的脆性低熔点相会严重降低铸坯的热加工塑性，同时宏观的组织不均匀性更容易导致变形失稳，呈现不均匀变形，在后续加工中容易产生裂纹等缺陷，降低产品性能；而在受载服役过程中，晶界处的脆性相由于变形协调能力差，在受力变形中不能稳定维持材料的加工硬化从而导致早期裂纹萌生，损害性能。([2]石骁.电渣重熔大型IN718镍基合金铸锭凝固和偏析行为基础研究[D].北京科技大学,2020.)为了减轻和改善成分偏析，提高材料成分和组织的均匀性，在金属铸造过程中常见动态晶粒细化的方法有机械搅拌、电磁搅拌、气泡搅拌、机械振动和超声波振动等，通过以上方法对合金熔体进行预处理,达到控制凝固组织的目的。

机械搅拌易操作且调节方便，但也存在一些问题，例如常见的机械搅拌方式容易使合金溶液出现离心分离，比重较大的部分被甩到容器的四周，比重较小的部分则留在中心，从而加剧了熔体凝固过程的不均匀性，旋转的速度越高，这种分离现象越突出，搅拌变成了离心分离，因此采用传统的机械搅拌方式搅拌合金溶液效果不佳。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种合金溶液浇筑前预搅拌设备，它能够使容器中的溶液充分地搅拌混匀，有效防止出现传统机械搅拌方式中容易出现的分层或者离心分离现象。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种合金溶液浇筑前预搅拌设备，包括外壳，所述外壳顶部固定安装支撑架，所述支撑架上一侧固定安装电机调整座，所述电机调整座上安装驱动电机，所述支撑架上中部固定安装搅拌轴座，所述搅拌轴座中转动安装搅拌轴，所述支撑架上转动安装分体式顶盖，所述外壳中设置隔温层，所述外壳中固定安装内层容器，所述内层容器中内壁上设置螺旋导流层，所述搅拌轴底部安装搅拌装置，所述搅拌装置包括连接杆，所述连接杆中部固定连接在搅拌轴上，所述连接杆外端固定连接分隔桶，所述分隔桶外壁上固定连接螺旋弯管，靠近分隔桶底部的所述螺旋弯管的螺距和半径自上而下逐渐减小。

所述驱动电机输出轴上固定安装驱动皮带轮，所述搅拌轴顶部固定安装从动皮带轮，所述驱动皮带轮与从动皮带轮之间设置传动皮带。

所述内层容器上部设置若干单向排气口，所述内层容器安装在外壳中后隔温层与内层容器之间具有腔体，所述外壳上设置通气管，所述通气管穿透隔温层连通腔体，所述内层容器底部设置出料管。