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公开(公告)号：CN115265189A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210644052.7
申请日：2022-06-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明属于高熔点合金材料熔炼技术领域，涉及一种磁控电弧变温度梯度熔炼的设备和方法，包括电弧及线圈控制器、电弧枪控制杆、电弧磁控组件、熔炼炉、坩埚、电弧枪、抽真空机构和控制柜，其中电弧磁控组件，包括磁头、电磁屏蔽罩、感应线圈和永磁体组件，且永磁体组件的底端高度与电弧枪的钨级底端高度一致。本发明的优点：采用磁控电弧变温度梯度熔炼的设备和方法，可对高熔点合金熔体进行熔炼，同时，合金温度梯度及电弧作用范围可通过控制尖角磁场的大小进行控制，所获金属材料组织可调控。
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公开(公告)号：CN115229167A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210879748.8
申请日：2022-07-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种施加双向超声振动制备高温合金的凝固设备与方法，它涉及一种凝固设备与方法。本发明为了解决现有单一方向施加超声波熔铸的方式存在合金性能差的问题。本发明的支撑板(19)水平安装在炉体(1)内的中部，模壳(34)竖直安装在支撑板(19)上，且支撑板(19)的中部开设圆孔，合金铸锭(24)安装在模壳(34)内，莫来石纤维层(23)和保护模套(22)由内至外依次套装在模壳(34)上，二级感应线圈组件套装在保护模套(22)上为合金铸锭(24)加热熔融；两组超声组件(A)分别可升降安装在炉体(1)的上下两端，且两组超声组件(A)的超声侧分别同时对合金铸锭(24)的上下两端施加超声波调控合金组织。本发明用于高温合金的制备。
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公开(公告)号：CN114833326A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210577534.5
申请日：2022-05-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种磁控电弧制备共晶高温合金定向凝固的设备和方法，它涉及一种高温合金定向凝固的设备和方法。本发明为了解决现有技术试样尺寸受限制，连续补充物料困难，冷却介质昂贵，电磁感应加热对固液界面前沿的扰动，无法达到最佳定向凝固效果的问题。本发明的引锭器顶部与水冷铜坩埚的底部接触，螺旋进料器位于水冷铜坩埚的侧上方，磁控装置顶部与真空炉内部连接，且套在电弧枪外部。将线圈的电流和频率调为与金属颗粒匹配的数值，保持30s，使电弧作用范围减小且稳定，磁控装置由控制柜控制间断开启；同时开启控制电机和引锭电机，进行金属颗粒的补充和定向组织的生长制备。本发明用于高温合金的制备。
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公开(公告)号：CN119876680A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510052815.2
申请日：2025-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明属于轻质合金制备与热加工领域，具体涉及一种电流辅助TiAl合金超细纳米碳化物颗粒动态析出的方法，包括以下步骤：步骤一、准备TiAl合金原料；步骤二、使用真空非自耗电弧熔炼技术熔炼TiAl合金铸锭；步骤三、待TiAl合金铸锭冷却后将其取出并切割成长方体形状的合金块体；将合金块体的两端固定在拉伸设备上；将合金块体与脉冲电源连接；步骤四、合金块体拉伸的同时对其施加脉冲电流；本发明巧妙地利用微变形与脉冲电流相结合的方法，将电场、热场与力场耦合，在室温和高温条件下均能有效促进超细纳米碳化物颗粒的动态析出；与传统的热变形与热处理工艺相比，该过程不需要大型热加工设备和多种加工工序，降低了能量消耗和制备周期。
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公开(公告)号：CN117548651B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202311682271.5
申请日：2023-12-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D19/16 , B22D11/00 , B22D11/10 , B22D11/16 , B22D11/20 , B22D11/22 , C22C1/03 , C22C14/00 , C30B29/52
Abstract: 一种具有成分梯度的钛合金单晶的制备方法，本发明涉及一种具有成分梯度的钛合金单晶的制备方法。本发明的目的是为了解决晶界恶化铸态多晶钛合金力学性能、单晶成分/力学性能单一的问题，本发明提供的具有成分梯度的钛合金单晶制备方法主要包括：分别切取两种不同合金元素含量的钛合金送料棒，送料棒按照合金元素含量差异依次进行放置。熔炼时施加与元素成分严格匹配的电磁力对合金元素进行熔炼，电磁线圈加热功率根据合金成分进行严格匹配，并控制引料棒抽拉速度不高于0.5mm/min以获得具有成分梯度的钛合金单晶铸锭，与多晶钛合金相比，单晶不会过早的沿晶界断裂，具有更优异的力学性能，本发明应用于钛合金制备领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115229167B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202210879748.8
申请日：2022-07-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种施加双向超声振动制备高温合金的凝固设备与方法，它涉及一种凝固设备与方法。本发明为了解决现有单一方向施加超声波熔铸的方式存在合金性能差的问题。本发明的支撑板直安装在支撑板(19)上，且支撑板(19)的中部开设圆孔，合金铸锭(24)安装在模壳(34)内，莫来石纤维层(23)和保护模套(22)由内至外依次套装在模壳(34)上，二级感应线圈组件套装在保护模套(22)上为合金铸锭(24)加热熔融；两组超声组件(A)分别可升降安装在炉体(1)的上下两端，且两组超声组件(A)的超声侧分别同时对合金铸锭(24)的上下两端施加超声波调控合金组织。本发明用于高温合金的制备。(19)水平安装在炉体(1)内的中部，模壳(34)竖
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公开(公告)号：CN116037901A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310067761.8
申请日：2023-01-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/04 , B22D27/02 , B22D27/20 , C22C27/02 , C22F3/02 , B22D7/00 , B22D7/06 , C22C1/10 , C22C1/02
Abstract: 一种电磁冷坩埚定向凝固Nb‑Si基合金大尺寸铸锭制备方法，它涉及一种机械功率封闭试验平台。本发明为了解决现有Nb‑Si基合金定向铸锭的制备方法由于固‑液界面前沿存在电磁力扰动，促进对流，降低了固‑液界面前沿的温度梯度，不利于合金定向凝固的问题。本发明步骤一、配料：步骤二、真空感应悬浮熔炼：步骤三、线切割圆棒：步骤四、电磁冷坩埚大尺寸铸锭启熔：步骤五、超声波辅助电磁冷坩埚定向凝固：步骤六、定向铸锭的冷却：定向凝固过程停止后，关闭超声波装置，冷却时间为30min，至此，完成了对Nb‑Si基合金大尺寸铸锭的制备。获得韧性相和脆性相定向耦合生长的大尺寸定向铸锭，有利于Nb‑Si合金断裂韧性的提升。本发明用于发动机叶片原材料制备。
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公开(公告)号：CN115935454A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202310018873.4
申请日：2023-01-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/23 , G16C60/00 , G06T17/20 , G06F119/08
Abstract: 一种电磁冷坩埚定向凝固Nb‑Si基合金工艺仿真系统及方法，涉及冷坩埚定向凝固技术领域。本发明是为了解决现有电磁冷坩埚定向凝固Nb‑Si基合金工艺仿真方法无法同时获得磁场和温度场，且非仿真工程师工艺修改效率和准确率不高的问题。本发明包括：绘制电磁冷坩埚模型；为电磁冷坩埚模型赋予材料参数；为电磁冷坩埚模型设定边界条件；将电磁冷坩埚模型进行网格剖分，将剖分后的电磁冷坩埚模型物理方程离散化获得求解矩阵；将求解矩阵输入频率‑瞬态求解器中获得电磁冷坩埚定向凝固时间及时间步；绘制三维磁通密度模、温度场的云图和不同功率下的时间‑温度曲线，获得电磁冷坩埚定向凝固固液界面位置及形态。本发明用于Nb‑Si基合金的工艺仿真。
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公开(公告)号：CN114875257B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210577524.1
申请日：2022-05-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种制备高温合金的高频感应加热凝固装置与方法，它涉及一种热凝固装置与方法。本发明为了解决现有的NbSi基合金在添加大量的合金化元素之后，存在组织粗大、元素偏析严重的问题。本发明的料勺传动机构安装在炉体的上端面上，翻料勺密封安在料勺传动机构上对翻料勺进行旋转和升降，水冷铜坩埚采用上部水冷的方式进行冷却并位于炉体内；高频振动杆的下部安装在台架组件内，高频振动杆向上穿过炉体后伸入到水冷铜坩埚内，感应线圈套在水冷铜坩埚上，用超声波处理有效调控合金凝固过程、改善合金组织，实现大幅度提升合金性能的目的。感应线圈加热，避免用电弧熔炼方法加热，使加热速度过快、温度梯度难以控制的问题。本发明用于高温合金的制备。
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公开(公告)号：CN115029560A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210617577.1
申请日：2022-06-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种直接和间接耦合引入超声处理高温熔体的设备和方法，它涉及一种超声处理高温熔体的设备和方法。本发明为了解决现有的超声处理对合金的熔炼作用具有衰减的现象，导致无法实现合金组织的全部细化和组织调控的问题。本发明的间接超声波处理装置的超声探头与坩埚的底部接触，直接超声波装置的浸入式超声导入杆与熔体直接接触。运行超声波发生器，利用超声发生杆、超声探头和浸入式超声倒入杆将超声波从坩埚底部和坩埚顶部引入超声，保持设定的超声功率，保持设定时间，来控制铸锭内晶体的细化程度。利用直接和间接耦合的超声波可弥补超声波的衰减，实现熔体组织的全部细化，更好地获得细化的难熔合金及复合材料。本发明用于高温合金的制备。
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