真空感应离心铸造设备及铸造钛合金铸件的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103357837A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103357837103357837A(43)申请公布日2013.10.23(21)申请号201310314704.1(22)申请日2013.07.24(71)申请人西安工程大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路19号(72)发明人屈银虎刘新峰王凤梁涛(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人罗笛(51)Int.Cl.B22D13/00(2006.01)B22D13/10(2006.01)B22D21/06(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称真空感应离心铸造设备及铸造钛合金铸件的方法(57)摘要本发明公开的真空感应离心铸造设备，包括有炉体，炉体的上端设置有炉盖，炉体内对称设置有熔炼腔和离心浇注腔，熔炼腔内设置有熔炼装置，离心浇注腔内设有离心加热浇注装置，熔炼腔与离心浇注腔的上部与炉盖之间设置有熔炼装置的翻转空间。本发明还公开了利用上述真空感应离心铸造设备铸造钛合金铸件的方法，将钛合金于坩埚中熔炼成为金属液后，通过翻转坩埚使得金属液注入旋转的浇注内胆中，浇注内胆外还设置有加热和保温装置，最终铸造得到薄壁钛合金铸件。本发明的真空离心铸造的真空感应炉能够铸造出表面无缺陷的薄壁金属零件。CN103357837ACN103578ACN103357837A权利要求书1/2页1.真空感应离心铸造设备，其特征在于，包括有设备壳体（2），所述设备壳体（2）的上端设置有上盖，所述设备壳体（2）内对称设置有熔炼腔（19）和离心浇注腔（20），所述熔炼腔（19）内设置有熔炼装置（1），所述离心浇注腔（20）内设置有离心加热浇注装置（3），所述熔炼腔（19）与离心浇注腔（20）的上部与上盖之间设置有所述熔炼装置（1）的翻转空间。2.根据权利要求1所述的真空感应离心铸造设备，其特征在于，所述熔炼装置（1），包括有坩埚和翻转架，所述坩埚的外壁上设置有电感线圈，所述坩埚固定于所述翻转架内，所述翻转架依次与翻转机构及翻转电控按钮连接，所述翻转电控按钮设置于所述设备壳体（2）的外壁上。3.根据权利要求1所述的真空感应离心铸造设备，其特征在于，所述上盖上设置有有机玻璃窗；所述设备壳体（2）外接有真空系统。4.根据权利要求1所述的真空感应离心铸造设备，其特征在于，所述离心加热浇注装置（3），包括有旋转桶（5）和设置于旋转桶（5）下部的离心底盘（8），所述旋转桶（5）的顶部设置有开口，所述浇注内胆（4）穿过开口设置于所述旋转桶（5）内，所述浇注内胆（4）顶部设置有浇注口（18），所述浇注口（18）外侧对称设置有一对凸耳，所述浇注内胆（4）的一对凸耳通过销钉分别与所述旋转桶（5）开口两侧固定连接，所述浇注内胆（4）的外壁套接有加热炉胆（11），所述加热炉胆（11）的外壁上缠绕有加热丝（12），所述加热炉胆（11）与所述旋转桶（5）之间的空余部分填充有保温材料（7）。5.根据权利要求4所述的真空感应离心铸造设备，其特征在于，所述旋转桶（5）的下端与所述离心底盘（8）通过螺栓连接；所述离心底盘（8）为圆柱形底盘；所述离心底盘（8）的中央自上而下设置有轴孔（9），所述传动轴穿过轴孔（9）外接有电机，所述离心底盘（8）下部固定连接有圆柱形绝缘板（10），所述圆柱形绝缘板（10）上对称设置有两个走线槽（14），所述走线槽（14）下部设置有两个过线孔（13），所述每个过线孔（13）的下部都设置有铣槽，所述铣槽内通过沉头螺钉设置有铜环（15），所述铣槽的外部设置有电刷盒（17），所述电刷盒（17）内设置有电刷（16），所述铜环（15）与所述电刷（16）相接。6.根据权利要求5所述的真空感应离心铸造设备，其特征在于，所述电刷盒（17）上部设置有上支架，所述电刷盒（17）下部设置有下支架，所述下支架焊接于所述设备壳体（2）的内壁上；所述电刷盒（17）上的上支架和下支架均采用绝缘材料制成。7.根据权利要求4所述的真空感应离心铸造设备，其特征在于，所述离心加热浇注装置（3）还外接有无线热电偶温度变送器连接，所述无型热电偶温度变送器包括有热电偶探针（6）和热电偶温度显示屏，所述热电偶探针（6）插入旋转桶（5）的保温材料（7）中靠近加热炉胆（11）一侧壁处，所述热电偶温度显示屏设置于设备壳体（2）外部。8.真空感应离心铸造设备铸造钛合金铸件的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、将钛合金金属固体放入设备壳体（2）内的坩埚中，启动冷却水循环，水压表显示正常后启动真空系统，调整设备壳体（2）内的气压值；步骤2、将步骤1中的钛合金金属固体熔炼成钛合金金属液，再进行铸型预热处理；2CN1