一种真空感应熔炼离心铸造设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115070005A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202211002431.2(22)申请日2022.08.22(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人徐惠彬张虎张花蕊(74)专利代理机构北京天汇航智知识产权代理事务所(普通合伙)11987专利代理师高永(51)Int.Cl.B22D13/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种真空感应熔炼离心铸造设备(57)摘要本发明属于离心铸造设备领域，具体公开了一种真空感应熔炼离心铸造设备，属于离心铸造设备领域，包括封装体机构、感应熔炼机构、离心机构和真空机构；封装体机构由炉盖、炉壁组成，内部包括装有铸锭的坩埚，以及通过浇道与坩埚底部相连的型壳，型壳装夹在炉壁上，炉壁上设有用于抽真空的电磁阀和与离心机快换接头相配合的机构，本发明在一台离心铸造机上借助多个封装体，使得抽真空和冷却凝固过程与感应熔炼和离心铸造过程得以同时进程，可以有效提高生产效率。其次通过设计不同封装体和更换铸锭，可在一台离心铸造机上实现多种铸件的生产，改善劳动条件，同时解决了复杂铸件充型困难和更换产品延误生产的问题。CN115070005ACN115070005A权利要求书1/1页1.一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，包括封装体机构、感应熔炼机构、离心机构和真空机构；所述封装体机构包括真空离心铸造室，所述真空离心铸造室包括炉盖和炉壁；真空离心铸造室内设有旋转体，旋转体上方设有坩埚；所述坩埚为一次性坩埚，坩埚底部设有金属液浇铸所需的预开孔，坩埚通过有预开孔的底部依次与浇道和模壳相连，形成一体式坩埚模壳；所述旋转体用于固定一体式坩埚模壳并传导离心力实现离心浇铸，包括旋转盘、模壳托板和模壳压板架；旋转盘上设有模壳托板，模壳托板用以承载模壳，模壳上方通过模壳压板架固定；模壳为水平方向设置；所述离心机构包括离心转轴和快换接头，离心转轴通过快换接头与旋转体连接；快换接头包括外磁体和内磁体，外磁体与离心转轴相连，能够实现离心转轴与封装体的拆卸并传导离心力，内磁体与旋转体固定相连，与外磁体磁性连接，共同组成快换接头；所述感应熔炼机构设于封装体机构上方；所述真空机构与封装体机构相连。2.根据权利要求1所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，所述真空机构包括电磁阀和真空泵，真空离心铸造室通过电磁阀连接真空泵。3.根据权利要求1所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，所述感应熔炼机构包括感应熔炼线圈，感应线圈连接超频感应电源。4.根据权利要求1所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，所述离心转轴与离心电机相连，为设备提供离心力。5.根据权利要求1所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，所述封装体机构有多组，在离心铸造前，完成第一组封装体机构的封装并安装于离心转轴上。6.根据权利要求5所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，在第一组封装体机构进行铸造过程中完成下一组封装体机构的封装。7.根据权利要求6所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，在离心铸造后，从离心转轴上拆下第一组封装体机构进行冷却，冷却过程中将封装好的下一组封装体机构安装于离心转轴上。8.根据权利要求7所述的一种真空感应熔炼离心铸造设备，其特征在于，坩埚内装有金属铸锭。2CN115070005A说明书1/4页一种真空感应熔炼离心铸造设备技术领域[0001]本发明属于离心铸造设备技术领域，尤其是涉及一种真空感应熔炼离心铸造设备。背景技术[0002]目前形状复杂的镍基高温合金铸件如涡轮叶片、整体叶盘、涡轮机壳等普遍采用熔模铸造工艺制备，对于这类结构复杂、壁厚差异大的铸件，浇铸过程中常常出现缩松缩孔、偏析等缺陷，严重影响了铸件的质量和成品率。且由熔模铸造制备的此类铸件组织一般为粗大的柱状晶或树枝晶，晶粒平均尺寸往往大于4mm。铸造缺陷、粗大晶粒、以及组织、性能上的各项异性导致铸件使用过程中疲劳裂纹的产生和发展，严重恶化了铸件的疲劳性能，缩短了产品使用寿命。迫切需要开发高性能长寿命涡轮等铸件可实现本体细晶、致密组织的工艺成型方法。[0003]离心铸造可借助铸型的高速旋转，使铸型内的金属液做离心运动充满铸型并形成铸件，有望成形本体细晶及致密的铸件，普遍用于生产铸管，以铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件，随着技术的发展，一些小型异形铸件，如小型阀门、电机转子、叶轮等也开始采用熔模铸造+离心浇注的方法进行生产。[0004]目前生产常用的离心铸造机，如CN105397049A和CN113369453A公开的离心铸造设备，离心转盘多直接放置在真空腔内，使得真空腔室较大，需要较长的时间进行抽