一种定向凝固镁合金装置及用该装置定向凝固镁合金方法.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CN105568018A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201610024782.1(22)申请日2016.01.15(66)本国优先权数据201510432468.22015.07.22CN(71)申请人重庆电子工程职业学院地址401331重庆市沙坪坝区陈家桥镇(72)发明人肖璐(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人谈杰(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C23/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种定向凝固镁合金装置及用该装置定向凝固镁合金方法(57)摘要本发明涉及金属定向凝固技术领域，提供一种定向凝固镁合金装置，包括架体结构，架体结构由底部支撑子结构和上部固定子结构组成，还包括炉体结构、升降机构、搅拌机构、水冷管道、测温器和坩埚，炉体结构与架体结构固定连接，升降机构通过行走横梁与架体结构连接，搅拌机构通过上部固定子结构与架体结构连接，通过上保温盖与炉体结构连接；还提供一种使用前述装置定向凝固镁合金的方法，包括：材料准备、坩埚内壁涂氮化硼涂料、加热、添加合金元素、搅拌、打渣、冷却并移出坩埚、取出锭坯；本发明的有益效果为：能够制得直径为89mm的定向凝固铸锭，内部组织具有明显定向生长特征；较好控制镁合金的烧损；解决凝固过程中的成分分布不均问题。CN105568018ACN105568018A权利要求书1/2页1.一种定向凝固镁合金装置，包括架体结构，所述架体结构由底部支撑子结构和上部固定子结构组成，其特征在于，还包括炉体结构、升降机构、搅拌机构、水冷管道、测温器和坩埚；所述炉体结构包括炉腔、加热电阻丝、保温层、隔热层和上保温盖，所述加热电阻丝布置于所述炉腔侧壁，所述保温层位于所述炉腔外侧，所述炉体结构顶部、中部、底部分别布置有所述隔热层；所述升降机构包括坩埚底座、下保温底盘、行走横梁和步进电机，所述坩埚底座置于所述下保温底盘上，所述下保温底盘与所述行走横梁连接，所述行走横梁与所述底部支撑子结构连接，所述步进电机与所述行走横梁连接；所述搅拌机构包括搅拌棒和搅拌电机，所述搅拌电机固定于所述上部固定子结构，所述搅拌棒与所述上部固定子结构为可移动连接，所述搅拌电机与所述搅拌棒连接，所述搅拌棒穿过所述上保温盖；所述水冷管道包括进水管和出水管，所述进水管和所述出水管均与所述坩埚底座连接；所述测温器包括上部热电偶和下部热电偶，所述上部热电偶与所述上保温盖之间为可移动连接，所述下部热电偶与所述下保温底盘连接；所述炉体结构通过所述底部支撑子结构、所述上部固定子结构与所述架体结构固定连接；所述升降机构通过所述行走横梁与所述架体结构连接；所述搅拌机构通过所述上部固定子结构与所述架体结构连接，通过所述上保温盖与所述炉体结构连接。2.一种使用如权利1所述定向凝固镁合金装置进行定向凝固镁合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、材料准备，熔炼镁材料为2000克，对所述材料进行打磨去除表面的氧化层；步骤二、所述坩埚内壁和所述搅拌棒用氮化硼涂料涂抹均匀；步骤三、将所述材料放入所述坩埚内，所述坩埚置于所述坩埚底座上，将所述坩埚自下而上升入到所述炉腔内；关闭所述炉腔，同时开启所述加热电阻丝，设置加热温度为720℃；所述材料在熔化过程中，当加热温度高于650℃时通入SF6和CO2的混合气作为保护气体；步骤四、添加合金元素，用特制漏勺从所述炉腔顶部将合金元素放入所述坩埚内，充分熔解，同时加大SF6和CO2的混合气的通入量；步骤五、打开所述搅拌电机，所述搅拌棒自下而上对所述坩埚内熔液进行搅拌，时间为1分钟；步骤六、用特制工具打渣，除去浮于熔液表层的杂质和氧化物；继续保持加热，使镁合金熔液在所述炉腔内静置保温20分钟；步骤七、通入冷却水开始冷却，同时打开所述升降系统，将所述坩埚缓缓从所述炉腔内移出，直至所述镁合金熔液完全凝固成锭坯，期间通过所述上部热电偶和所述下部热电偶记录熔液上部和下部的温度；步骤八、所述锭坯降温到室温时将其取出。3.如权利2所述的一种定向凝固镁合金的方法，其特征在于，步骤二中所述氮化硼涂料的配比为：氮化硼15%，其余为无水乙醇。4.如权利2所述的一种定向凝固镁合金的方法，其特征在于，步骤三中所述SF6和CO2的2CN105568018A权利要求书2/2页混合气的比例为1:100。5.如权利2至4任一项所述的一种定向凝固镁合金的方法，其特征在于，步骤七中所述坩埚从所述炉腔内的移出速度为0.5mm/分钟。3CN105568018A说明书1/4页一种定向凝固镁合金装置及用该装置定向凝固镁合金方法技术领域[0001]本发明涉及金属定向凝固技术领域，特别涉及一种定向凝固镁合金