[发明专利]连续悬浮式冷坩埚定向凝固铸造装置

摘要

运载和能源工业中迫切需要耐热轻量的钛铝合金叶片，但采用传统的定向凝固装置会造成严重的杂质污染，损害叶片的塑性和韧性。为了提高现有冷坩埚定向凝固装置的效率，又能克服不能铸造形状复杂叶片的缺陷，本发明提供了一种悬浮式冷坩埚连续充填定向凝固铸造装置。水冷铜坩埚内壁环向设置一梯形凸台，坩埚外部缠绕有上感应线圈，并使凸台置于线圈内，所激发的交变磁场通过坩埚开缝向内扩散产生热区，实现料棒悬浮给液。装置中还包括置于结晶器内的抽拉杆，所述抽拉杆上端面固定有横截面为叶片形状的模壳，模壳由外部感应石墨套加热。本发明实现了金属液的悬浮熔化给液，顺序充填和定向凝固，不但避免了钛铝合金熔体与模壳的化学反应，而且提高了钛铝合金定向凝固加工效率。

主权项

连续悬浮式冷坩埚定向凝固铸造装置，包括封闭的炉体、送料杆、料棒、水冷铜坩埚、感应线圈、抽拉杆、结晶器、冷却剂材料，位于炉体内的料棒的上端部固定在送料杆的下端部上，料棒的下端部伸在水冷铜坩埚中，水冷铜坩埚为开缝结构，水冷铜坩埚外部缠绕有上感应线圈用于激发交变磁场并通过开缝向其内部扩散从而产生加工过程所需要的热区，盛装有冷却剂材料的结晶器置于水冷铜坩埚的正下方，抽拉杆置于结晶器内，其特征在于：所述水冷铜坩埚内壁环向设置梯形凸台，所述梯形凸台置于上感应线圈的感应区内；所述抽拉杆上端固定有横截面为叶片坯件形状的模壳，所述模壳外面设置有石墨发热体，所述石墨发热体外面包裹有隔热保温层，所述隔热保温层外面设置有下感应线圈，所述模壳置于水冷铜坩埚的正下方。