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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115418724A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202211067988.4(22)申请日2022.09.01(71)申请人浙江金连接科技股份有限公司地址314000浙江省嘉兴市经济技术开发区禾平街食品标准厂房园区12号厂房(72)发明人曹镭官世炎(74)专利代理机构北京市隆安律师事务所11323专利代理师杨云(51)Int.Cl.C30B29/52(2006.01)B22D27/04(2006.01)C30B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图3页(54)发明名称一种铂铱合金棒定向凝固装置、定向凝固方法及成型方法(57)摘要本发明涉及一种铂铱合金棒定向凝固装置、定向凝固方法及成型方法,装置包括定向凝固炉、熔炼设备、冷却池、定向凝固杆及移动设备;定向凝固炉为可开闭密封腔室,容置熔炼设备;熔炼设备包括底部开孔的坩埚、围绕坩埚的发热体、围绕发热体的保护套、围绕保护套的感应线圈;冷却池设于熔炼设备下方,定向凝固杆穿设冷却池;冷却池底部设封闭机构,在定向凝固杆穿入和离开冷却池时防止冷却剂外泄;定向凝固杆上端能够打开/关闭坩埚的底部开孔,下端连接驱动其上下移动的移动设备。本发明的装置及方法采用液体金属进行高温度梯度的定向凝固,配合装置整体布局,能够成型晶体均匀细化、综合性能优异的铂铱合金棒,且生产效率高、成本低。CN115418724ACN115418724A权利要求书1/2页1.一种铂铱合金棒定向凝固装置,其特征在于,包括定向凝固炉(1)、熔炼设备(2)、冷却池(3)、定向凝固杆(4)及其驱动设备(5);定向凝固炉(1),为可开闭的密封腔室,容置所述熔炼设备(2);熔炼设备(2),包括具有底部开孔(6)的坩埚(7)、围绕所述坩埚(7)的发热体(8)、围绕所述发热体(8)的保护套(9)、以及围绕所述保护套(9)的感应线圈(10);冷却池(3),设于所述熔炼设备(2)下方,采用液体金属作为冷却剂,所述定向凝固杆(4)穿设于所述冷却池(3)中;冷却池(3)底部设置封闭机构(11),在所述定向凝固杆(4)穿入和离开所述冷却池(3)时能防止冷却池(3)中的冷却剂外泄;所述定向凝固杆(4)的上端能够打开/关闭所述坩埚(7)的底部开孔(6),其下端连接所述驱动设备(5),以驱动所述定向凝固杆(4)上下移动。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,在所述发热体(8)与保护套(9)之间设置可沿发热体上下移动的第一热电偶(12);所述定向凝固杆(4)的上端面设置凸起(13),所述凸起(13)的顶端设有第二热电偶(14)。3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述保护套(9)在上方的坩埚(7)、发热体(8)与下方的冷却池(3)之间延伸并形成热隔离。4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述保护套(9)包括内层(9.1)、夹层(9.2)和外层(9.3),内层(9.1)和外层(9.3)厚度为15‑30mm,夹层(9.2)厚度小于所述内层(9.1)和外层(9.3)的厚度;内层(9.1)和外层(9.3)为石墨材料、陶瓷材料中至少一种;夹层(9.2)包括铁、钴、镍、镍基合金、钴基合金、铁合金、磁性陶瓷材料中的至少一种。5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述液态金属选自锡液、镓铟合金、镓铟锡合金中的至少一种。6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述感应线圈(10)设置为导电空心管,冷却流体通入所述导电空心管内腔以冷却感应线圈(10)。7.如权利要求4‑6任一项所述的装置,其特征在于,所述驱动设备(5)包括升降机构和平移机构;升降机构,包括竖直滑轨(15)、滑动设置于所述竖直滑轨(15)的竖直滑块(16)、以及固定在所述竖直滑块(16)上的紧固件(17),所述紧固件(17)夹紧所述定向凝固杆(4),使其上下移动;平移机构,包括水平滑轨(18)、滑动设置于所述水平滑轨(18)的水平滑块(19),所述水平滑块(19)支撑连接所述竖直滑轨(15)。8.一种采用如权利要求1‑7任一项所述装置的铂铱合金棒定向凝固工艺,其特征在于,包括如下步骤:S1:上升定向凝固杆(4)关闭坩埚(7)的底部开孔(6),将铂铱合金放置于坩埚(7)内;关闭定向凝固炉(1),对炉内抽真空;S2:对感应线圈(10)通电流,加热发热体(8),且熔化坩埚(7)内铂铱合金;S3:降低感应线圈(10)功率,利用所述发热体(8)的热辐射使铂铱合金熔体温度保持在熔点以上,保证熔体均匀;S4:通入保护气体,使炉内压力大于或等于与外界压力;S5:以0.01mm/s‑20mm/s的速度,匀速下降定向凝固杆(4),将铂铱合金从坩埚(7)的底2CN115418724A权利要求书2/2页部开孔(6)引出