路二与中间合金熔炼炉13连通，通过管路四与基体合金熔炼炉8连通；
52.将铝合金装入基体合金熔炼炉8中，熔炼铝合金形成熔融的铝合金熔体；熔炼完后，将基体合金熔炼炉8密封；
53.如图2所示，打开管路三上的气阀3，关闭管路四上的气阀4和流量阀5，使用真空栗7对基体合金熔炼炉8内抽真空，抽完真空后，关闭管路三3上的气阀，打开管路四上的气阀4，向基体合金熔炼炉8内通惰性气体；通完惰性气体后，关闭管路四上的气阀4 ;
54.将铝锂中间合金装入中间合金熔炼炉13中；
55.将中间合金熔炼炉13密封；
56.打开管路一上的气阀1，关闭管路二上的气阀2，关闭流量阀5，使用真空栗7对中间合金熔炼炉13内抽真空，抽完真空后，关闭管路一上的气阀1，打开管路二上的气阀2，向中间合金熔炼炉13内通惰性气体；通完惰性气体后，关闭管路二上的气阀2 ;
57.升温熔炼铝锂中间合金，形成熔融的铝锂中间合金熔体；
58.打开管路二上的气阀2和流量阀5，关闭管路一上的气阀1，向密封的中间合金熔炼炉13内通入惰性气体，熔融的铝锂中间合金熔体通过惰性气体的气压，经输送管道一 15输送至基体合金熔炼炉8的铝合金熔体中，形成铝锂合金熔体；
59.关闭流量阀5，关闭管路三上的气阀3，打开管路四上的气阀4，向密封的基体合金熔炼炉8中通入惰性气体，铝锂合金熔体通过惰性气体的气压，经输送管道二 16输送至雾化喷枪19中，经高压雾化气体雾化形成喷射液流，喷射液流在旋转的基体上沉积形成铝锂合金沉积坯。
[0045]反复三次以上操作所述S3和S6步骤。
[0046]本实施例还包括在惰性气体通入中间合金熔炼炉13或基体合金熔炼炉8之前将惰性气体进行干燥的步骤，如图2所示，设置有惰性气体干燥装置18，惰性气体干燥装置18与所述管道二和所述管道四连通。
[0047]将铝合金置于基体合金熔炼炉8中熔炼得到铝合金熔体，将基体合金熔炼炉密封后，反复几次进行抽真空和通入惰性气体将熔炼炉中的空气排除干净；将铝锂中间合金放于中间合金熔炼炉13中，将中间合金熔炼炉13密封后，反复几次进行抽真空和通入惰性气体将熔炼炉中的空气排除干净，铝锂中间合金在全封闭、惰性气体保护下熔炼得到铝锂中间合金熔体；所述熔炼采用电阻加热方式或感应加热方式；所述铝锂中间合金熔体在一定压力的惰性气体作用下、经过输送管道一 15压入基体合金熔炼炉中，并与铝合金熔体相混合形成铝锂合金熔体；铝锂合金熔体再在惰性气体压力作用下、经过输送管道二 16输送至雾化喷枪中。
[0048]本实施例采用全密闭的熔炼系统、惰性气体保护下熔体的输送系统，铝锂合金熔体从熔炼到雾化最后实现沉积均不与空气或水气接触，最终在沉积室中形成大尺寸锭坯。利用该系统制造的合金材料可满足航空航天、交通领域的超轻量化、高模量、高强度要求。
[0049]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。
【主权项】
1.一种铝锂合金的喷射成形保护系统，所述铝锂合金使用喷射成型熔炼装置、雾化室和雾化喷枪制得，所述喷射成形熔炼装置包括中间合金熔炼炉和基体合金熔炼炉；所述中间合金熔炼炉中设置有中间合金熔炼炉坩祸，所述基体合金熔炼炉中设有基体合金熔炼炉坩祸；其特征在于，所述喷射成形保护系统包括在所述中间合金熔炼炉、基体合金熔炼炉和雾化室设置的密封结构，分别与所述中间合金熔炼炉和基体合金熔炼炉通过管路连通的真空栗及惰性气体储气罐，输送管道一和输送管道二；所述输送管道一连通中间合金熔炼炉和基体合金熔炼炉，所述输送管道二连通基体合金熔炼炉和雾化喷枪；所述输送管道一上安装有阀门，所述管路上均安装有气阀；将真空栗与中间合金熔炼炉连通的管路称为管路一，将惰性气体储气罐与中间合金熔炼炉连通的管路称为管路二，将真空栗与基体合金熔炼炉连通的管路成为管路三，将惰性气体储气罐与基体合金熔炼炉连通的管路称为管路四。2.根据权利要求1所述铝锂合金的喷射成形保护系统，其特征在于，所述输送管道一上的阀门为流量阀。3.根据权利要求1所述铝锂合金的喷射成形保护系统，其特征在于，所述中间合金熔炼炉的密封结构为密封中间合金熔炼炉坩祸的密封盖板； 所述基体合金熔炼炉的密封结构包括设置于基体合金熔炼炉坩祸外的密封筒和密封所述密封筒的密封盖；所述输送管道一的一端贯通所述密封盖板伸入中间合金熔炼炉坩祸内，另一端贯通密封筒的密封盖伸入基体合金熔炼炉坩祸内； 所述输送管道二的一端贯通密封筒的密封盖伸入基体合金熔炼炉坩祸内，另一端连通雾化喷枪； 所述贯通的接口处密封。4.根据权利要求1至3任一项所述铝锂合金的喷射成形保护系统，其特征在于，所述输送管道一和/或输送管道二上分别包覆有加热装置。5.一种喷射成形系统，其特征在于，包括喷射成形熔炼装置、雾化室、雾化喷枪和权利要求I至4任一项所述的铝锂合金的喷射成形保护系统。6.根据权利要求5所述喷射成形系统，其特征在于，所述密封筒和密封盖内分别设置有冷却结构，所述冷却结构设置于密封筒和密封盖接触处；所述基体合金熔炼炉内设置有搅拌杆，搅拌杆通过电机带动，电机的轴上套有轴套，所述轴套内设置有所述冷却结构。7.根据权利要求5所述喷射成形系统，其特征在于，所述雾化室内设置有基体旋转轴，所述雾化室与基体旋转轴连接处以及所述雾化喷枪连接处采用密封圈密封。8.根据权利要求5所述喷射成形系统，其特征在于，还包括惰性气体干燥装置，惰性气体干燥装置与所述管道二和所述管道四连通。9.一种铝锂合金制备方法，其特征在于，使用权利要求5至8任一项所述的喷射成形系统制备铝锂合金，包括以下步骤: S1.准备中间合金熔炼炉、基体合金熔炼炉、雾化喷枪、雾化室、真空栗和惰性气体储气罐，用输送管道一将中间合金熔炼炉和基体合金熔炼炉连通，用输送管道二将基体合金熔炼炉与雾化喷枪连通；将真空栗通过管路一与中间合金熔炼炉连通，通过管路三与基体炼金熔炼炉连通；将惰性气体储气罐通过管路二与中间合金熔炼炉连通，通过管路四与基体合金熔炼炉连通； 52.将铝合金装入基体合金熔炼炉中，熔炼铝合金形成熔融的铝合金熔体；熔炼完后，将基体合金熔炼炉密封； 53.打开管路三上的气阀，关闭管路四上的气阀和输送管道一上的阀门，使用真空栗对基体合金熔炼炉内抽真空；抽完真空后，关闭管路三上的气阀，打开管路四上的气阀，向基体合金熔炼炉内通惰性气体；通完惰性气体后，关闭管路四上的气阀； 54.将铝锂中间合金装入中间合金熔炼炉中； 55.将中间合金熔炼炉密封； 56.打开管路一上的气阀，关闭管路二上的气阀，关闭输送管道一上的阀门，使用真空栗对中间合金熔炼炉内抽真空；抽完真空后，关闭管路一上的气阀，打开管路二上的气阀，向中间合金熔炼炉内通惰性气体；通完惰性气体后，关闭管路二上的气阀； 57.升温熔炼铝锂中间合金，形成熔融的铝锂中间合金熔体； 58.打开管路二上的气阀和输送管道一上的阀门，关闭管路一上的气阀，向密封的中间合金熔炼炉内通入惰性气体，熔融的铝锂中间合金熔体通过惰性气体的气压，经输送管道一输送至基体合金熔炼炉的铝合金熔体中，形成铝锂合金熔体； 59.关闭输送管道一上的阀门，关闭管路三上的气阀，打开管路四上的气阀，向密封的基体合金熔炼炉中通入惰性气体，铝锂合金熔体通过惰性气体的气压，经输送管道二输送至雾化喷枪中，经高压雾化气体雾化形成喷射液流，喷射液流在旋转的基体上沉积形成铝锂合金沉积坯。10.根据权利要求9所述铝锂合金制备方法，其特征在于，反复三次以上操作所述S3和S6步骤。
【专利摘要】本发明提供了一种铝锂合金的喷射成形保护系统、喷射成形系统及制备方法，本发明喷射成形系统的中间合金熔炼炉、基体合金熔炼炉和雾化喷枪通过管道连通，熔炼炉与真空泵连接，在活泼金属元素置入前均进行抽真空处理，并通入保护气体惰性气体；三者相互连通后，系统中没有空气留存，活泼金属元素从一个装置流入另外一个装置，均处于惰性气体的保护中；且熔体是通过惰性气体的压力从一个装置流入另一个装置，不必使用人工的方法，避免了活泼金属元素被氧化。即本发明采用全密闭的熔炼系统、惰性气体保护下熔体的输送系统，合金熔体从熔炼到雾化最后实现沉积均不与空气或水气接触，最终在沉积室中形成大尺寸锭坯。
【IPC分类】C22C21/00, B22F3/115, C22C1/04
【公开号】CN105215362
【申请号】CN201510729421
【发明人】范才河, 熊训满, 周伟, 阳建君, 彭英彪, 欧阳风茂
【申请人】湖南工业大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月2日