一种镁锂合金铸锭制备装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108994266A(43)申请公布日2018.12.14(21)申请号201811120400.0C22C1/02(2006.01)(22)申请日2018.09.26(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号申请人鼎镁（昆山）新材料科技有限公司(72)发明人乐启炽廖启宇涂季冰赵大志唐岩崔建忠(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人马海芳(51)Int.Cl.B22D7/00(2006.01)B22D9/00(2006.01)B22D41/20(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种镁锂合金铸锭制备装置及方法(57)摘要一种镁锂合金铸锭制备装置及方法，属于镁锂合金铸锭制备领域。该装置包括方炉、坩埚、坩埚盖和熔体流道装置；所述的方炉为密闭结构，坩埚设置于方炉内，坩埚盖和坩埚相配合，熔体流道装置设置在坩埚的出流口处；装置还包括加锂装置，加锂装置设置在坩埚盖上。该方法通过气氛保护，将金属锂放入坩埚中，熔炼、精炼、铸造，得到镁锂合金铸锭。该铸锭制备方法可实现镁锂合金大体积熔体的熔炼与铸造，获得高洁净度的镁合金铸锭，同时具有生产效率高、安全性较高、易实现工业化生产等特点。CN108994266ACN108994266A权利要求书1/2页1.一种镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，该镁锂合金铸锭制备装置包括方炉、坩埚、坩埚盖和熔体流道装置；所述的方炉为密闭结构，坩埚设置于方炉内，坩埚盖和坩埚相配合，熔体流道装置设置在坩埚的出流口处；所述的熔体流道装置包括出流管、出流管加热套、热电偶、氩气包、塞棒和塞棒压把；所述的出流管加热套套装在出流管外侧、热电偶设置在出流管出口外侧，所述的氩气包设置在出流管出口一端，塞棒设置在出流管内，塞棒一端与坩埚的出流口相配合，塞棒另一端穿过氩气包和塞棒压把相连接。2.如权利要求1所述的镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，所述的镁锂合金铸锭制备装置还包括加锂装置，所述的加锂装置设置在坩埚盖上，所述的加锂装置包括加锂室、压罩器和排气杆；所述的加锂室的侧壁上设置有加锂观察窗和加锂口，加锂室上方设置有固定杆，所述的压罩器设置在加锂室内腔，压罩器的压杆穿过固定杆，固定杆上设置有排气杆。3.如权利要求1或2所述的镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，所述的熔体流道装置还包括接口压套、出流管压紧杆和压把限位杆；熔体流道装置的出流管压紧杆和方炉的炉体相连接，出流管压紧杆通过接口压套固定在坩埚的出流口两侧，塞棒压把一端和设置在出流管外的压把限位杆一端相连接，压把限位杆另一端和出流管压紧杆配合。4.如权利要求1或2所述的镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，所述的熔体流道装置中，所述的热电偶用于实时观测出料温度，所述的出流管加热套用于调控流道内熔体温度，所述的氩气包用于保护流道内熔体，所述的塞棒用于控制出流口中熔体流量大小，所述的压把限位杆和出流管压紧杆相互配合，用于对塞棒进行限位，所述的塞棒压把用于控制塞棒与出流口的配合程度。5.如权利要求1或2所述的镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，所述的坩埚盖上设置有熔体观察窗、摇门、氩气口、测压表和电偶表；所述的熔体观察窗用于观察坩埚内金属熔化及熔体表面保护状况，所述的摇门用于控制坩埚盖加料口的开闭，所述的氩气口用于熔炼过程中通入氩气，所述的测压表用于观测坩埚中氩气流量，所述的电偶表用于实时观测熔体温度，进而调控坩埚内熔体温度。6.如权利要求1或2所述的镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，所述的坩埚为铁坩埚或石墨坩埚，所述的坩埚的横截面为矩形、圆形或椭圆形中的一种。7.如权利要求1或2所述的镁锂合金铸锭制备装置，其特征在于，所述的熔体流道装置中，出流管下方设置有结晶器观察口，通过结晶器观察口观察熔体凝固情况；所述的熔体流道装置的熔体出流管末端通过结晶器保护罩中心孔伸入结晶器中。8.一种镁锂合金铸锭制备方法，其特征在于，采用权利要求1-2任意一项所述的镁锂合金铸锭制备装置，包括以下步骤：步骤1：气氛保护(1)根据配制的镁锂合金铸锭成分，按配比，将金属镁锭放入坩埚中，盖上坩埚盖，并向坩埚内通入氩气；(2)通过观察坩埚内金属熔化和熔体表面保护状况，当金属镁完全熔化后，准备加入金属锂；步骤2：加锂2CN108994266A权利要求书2/2页(1)打开加锂口，按镁锂合金铸锭成分配比，将金属锂或镁锂中间合金放入压罩器中，然后关闭加锂口，同时通入氩气；(2)打开摇门，将盛有金属锂或镁锂中间合金的压罩器缓慢压入熔体下方，待金属锂或镁锂中间合金完全熔化后，将压罩器提至加锂室中，并关闭摇门，同时观测测压表，调整氩气流量，保持坩埚内腔压力平衡；步骤3：熔炼加热，镁锂