，本实用新型实施例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I和上部固定子结构2组成，还包括炉体结构、升降机构、搅拌机构、水冷管道、测温器和坩祸16 ;
[0036]所述炉体结构包括炉腔17、加热电阻丝3、保温层4、隔热层5和上保温盖6，所述加热电阻丝3布置于所述炉腔17侧壁，所述保温层4位于所述炉腔17外侧，所述炉体结构顶部、中部、底部分别布置有所述隔热层5 ;
[0037]所述升降机构包括坩祸底座18、下保温底盘11、行走横梁12和步进电机13，所述坩祸底座18置于所述下保温底盘11上，所述下保温底盘11与所述行走横梁12连接，所述行走横梁12与所述底部支撑子结构I连接，所述步进电机13与所述行走横梁12连接；
[0038]所述搅拌机构包括搅拌棒8和搅拌电机7，所述搅拌电机7固定于所述上部固定子结构2，所述搅拌棒8与所述上部固定子结构2为可移动连接，所述搅拌电机7与所述搅拌棒8连接，所述搅拌棒8穿过所述上保温盖6 ;
[0039]所述水冷管道包括进水管14和出水管15，所述进水管14和所述出水管15均与所述坩祸底座18连接；
[0040]所述测温器包括上部热电偶9和下部热电偶10，所述上部热电偶9与所述上保温盖6之间为可移动连接，所述下部热电偶10与所述下保温底盘11连接；
[0041]所述炉体结构通过所述底部支撑子结构1、所述上部固定子结构2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12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2与所述架体结构连接，通过所述上保温盖6与所述炉体结构连接。
[0042]使用前述装置定向凝固镁合金的方法，包括以下步骤:
[0043]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；
[0044]步骤二、所述坩祸16内壁和所述搅拌棒8用氮化硼涂料涂抹均匀；
[0045]步骤三、将所述材料放入所述坩祸16内，所述坩祸16置于所述坩祸底座18上，将所述坩祸16自下而上升入到所述炉腔17内；关闭所述炉腔17，同时开启所述加热电阻丝3，设置加热温度为720°C ;所述材料在熔化过程中，当加热温度高于650°C时通入SF#P CO 2的混合气作为保护气体；
[0046]步骤四、添加合金元素，用特制漏勺从所述炉腔17顶部将合金元素放入所述坩祸16内，充分熔解，同时加大SFjP 0)2的混合气的通入量；
[0047]步骤五、打开所述搅拌电机7，所述搅拌棒8自下而上对所述坩祸16内熔液进行搅拌，时间为I分钟;
[0048]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17内静置保温20分钟；
[0049]步骤七、通入冷却水开始冷却，同时打开所述升降系统，将所述坩祸16缓缓从所述炉腔17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9和所述下部热电偶10记录熔液上部和下部的温度；
[0050]步骤八、所述锭坯降温到室温时将其取出。
[0051]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。
[0052]步骤三中所述SF# CO 2的混合气的比例为1:100。
[0053]步骤七中所述坩祸16从所述炉腔17内的移出速度为0.5mm/分钟。
[0054]本实用新型的有益效果为:
[0055]1、能够制得直径为89mm的镁合金定向凝固铸锭，内部组织具有明显定向生长特征，使得定向凝固后的铸锭能够直接用于后续加工和分析，并为实际工业生产提供理论和实践依据。
[0056]2、较好控制镁合金的烧损，使凝固后的材料更纯净。
[0057]3、镁合金密度低，熔化后经过较长时间的凝固，容易造成成分分布不均匀的问题，通过前述定向凝固方法，该问题也得到有效解决。
[0058]本文虽然已经给出了本实用新型的一个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本实用新型权利范围的限定。
【主权项】
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、测温器和坩祸； 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祸底座、下保温底盘、行走横梁和步进电机，所述坩祸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祸底座连接; 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。
【专利摘要】本实用新型涉及金属定向凝固技术领域，提供了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；本实用新型的有益效果为：能够制得直径为89mm的镁合金定向凝固铸锭，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。
【IPC分类】B22D25/06, B22D21/04
【公开号】CN204867362
【申请号】CN201520532648
【发明人】肖璐
【申请人】重庆电子工程职业学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月22日