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公开(公告)号：CN103008620A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210583721.0
申请日：2012-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 针对现有的钕铁硼永磁材料存在磁性能低的问题，以及市场对钕铁硼永磁材料的磁能积和矫顽力都提出了更高要求的问题，本发明提供一种定向凝固钕铁硼铸锭的冷坩埚制备方法，将盛装有冷却剂材料的结晶器置于水冷铜坩埚的正下方，结晶器内设置有下抽拉杆，下抽拉杆上端固定有底料，所述电磁感应线圈的加热功率为45～50kW，下抽拉杆的抽拉速度为0.5～1.2mm/min。本发明采用的冷坩埚定向凝固技术，通过电磁推力实现熔体与坩埚的软接触，可有效降低钕铁硼合金熔铸过程中的熔体污染，并且提高了钕铁硼永磁材料的性能。
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公开(公告)号：CN102935507A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210443793.5
申请日：2012-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 航空航天船舶动力系统中迫切需要耐热轻量的钛铝合金叶片，但采用传统的定向凝固装置会造成严重的杂质污染，损害叶片的塑性指标。为了发挥已有冷坩埚定向凝固装置的高效无污染特点，又能克服不能定向凝固形状复杂叶片的缺陷，本发明提供了一种钛铝合金叶片坯件连续冷坩埚定向凝固铸造装置。在连续的水冷铜坩埚外部缠绕有上感应线圈用于激发交变磁场，并通过其开缝向内部扩散产生热区，装置中还包括置于结晶器内的下抽拉杆，所述下抽拉杆上端面固定有横截面为钛铝叶片坯件形状的模壳，模壳由外部感应石墨套加热。本发明实现了钛铝合金的连续熔化，连续充填，连续凝固，可以大大缩短高活性合金熔体与模壳的接触时间，避免钛铝叶片被模壳污染。
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公开(公告)号：CN102935507B
公开(公告)日：2015-05-27
申请号：CN201210443793.5
申请日：2012-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 航空航天船舶动力系统中迫切需要耐热轻量的钛铝合金叶片，但采用传统的定向凝固装置会造成严重的杂质污染，损害叶片的塑性指标。为了发挥已有冷坩埚定向凝固装置的高效无污染特点，又能克服不能定向凝固形状复杂叶片的缺陷，本发明提供了一种钛铝合金叶片坯件连续冷坩埚定向凝固铸造装置。在连续的水冷铜坩埚外部缠绕有上感应线圈用于激发交变磁场，并通过其开缝向内部扩散产生热区，装置中还包括置于结晶器内的下抽拉杆，所述下抽拉杆上端面固定有横截面为钛铝叶片坯件形状的模壳，模壳由外部感应石墨套加热。本发明实现了钛铝合金的连续熔化，连续充填，连续凝固，可以大大缩短高活性合金熔体与模壳的接触时间，避免钛铝叶片被模壳污染。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103008620B
公开(公告)日：2015-03-18
申请号：CN201210583721.0
申请日：2012-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 针对现有的钕铁硼永磁材料存在磁性能低的问题，以及市场对钕铁硼永磁材料的磁能积和矫顽力都提出了更高要求的问题，本发明提供一种定向凝固钕铁硼铸锭的冷坩埚制备方法，将盛装有冷却剂材料的结晶器置于水冷铜坩埚的正下方，结晶器内设置有下抽拉杆，下抽拉杆上端固定有底料，所述电磁感应线圈的加热功率为45～50kW，下抽拉杆的抽拉速度为0.5～1.2mm/min。本发明采用的冷坩埚定向凝固技术，通过电磁推力实现熔体与坩埚的软接触，可有效降低钕铁硼合金熔铸过程中的熔体污染，并且提高了钕铁硼永磁材料的性能。
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公开(公告)号：CN102927815B
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201210443792.0
申请日：2012-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: Y02P10/253
Abstract: 航空航天船舶工业特别需要高强高韧的耐热轻量钛铝合金，但现有上下直通式冷坩埚定向凝固装置存在所供给合金液过热度低和凝固组织定向控制难的问题。本发明提供了一种悬浮式冷坩埚连续熔铸与定向凝固装置，在水冷铜坩埚内壁环向设置一梯形凸台，冷坩埚外部缠绕感应线圈，所述梯形凸台置于线圈的感应区内，在凸台上部将母料棒熔化，下部制备具有定向凝固组织的坯锭。凸台的加入可以增大熔化金属时在坩埚轴线方向上的悬浮力，有效的避免金属熔体与冷坩埚壁的接触，减少坩埚冷壁的侧向散热作用，提高合金液过热度和所制备坯锭凝固组织的定向性。
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公开(公告)号：CN103008579B
公开(公告)日：2014-12-03
申请号：CN201210583691.3
申请日：2012-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D11/00
Abstract: 针对冷坩埚定向凝固技术存在着侧向散热的问题，本发明提供一种钛铝合金悬浮式冷坩埚连续熔铸与定向凝固方法，可较好地解决上述问题。将电磁冷坩埚定向凝固装置中的水冷铜坩埚置于封闭的炉体内，水冷铜坩埚外设置有电磁感应线圈，水冷铜坩埚的内壁上设有一圈梯形凸台；工作时，线圈电流为150A，电源输出功率为45～55kW，抽拉速度为0.3～1.5mm/min，保温时间10～20min，抽拉距离60～100mm。本发明使坩埚内部的磁场分布更趋合理，内部的磁场强度也进一步增强，从而上料棒熔化后会获得更大的电磁悬浮力，这种冷坩埚设计可确保钛铝的悬浮熔化、连续浇注利定向凝固三者有机结合起来，对于获得方向性和形态良好的钛铝合金定向凝固组织起到了积极的促进作用。
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公开(公告)号：CN103008624B
公开(公告)日：2014-05-21
申请号：CN201210583694.7
申请日：2012-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 一种连续冷坩埚定向凝固铸造方法，将电磁冷坩埚定向凝固装置中的水冷铜坩埚置于封闭的炉体内，水冷铜坩埚外设置有电磁感应线圈，棒料的下端部伸在水冷铜坩埚中，盛装有冷却剂材料的结晶器置于水冷铜坩埚的正下方，结晶器内设置有下抽拉杆，下抽拉杆上端固定有模壳，所述模壳外面设置有高55～65mm，外径55～65mm，内径40～50mm的圆环状石墨发热体，所述石墨发热体外面包裹有隔热保温层，所述隔热保温层外面设置有感应线圈，所述石墨感应加热稳态温度通过以下公式进行确定：其中I为输入电流，r为线圈半径，ε为0.9，a为经验参数2816681。本发明提供了输出电流与石墨热力学温度之间的关系，为在实际使用中便捷控制工艺参数提供了依据。
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公开(公告)号：CN102935506A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210443791.6
申请日：2012-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 运载和能源工业中迫切需要耐热轻量的钛铝合金叶片，但采用传统的定向凝固装置会造成严重的杂质污染，损害叶片的塑性和韧性。为了提高现有冷坩埚定向凝固装置的效率，又能克服不能铸造形状复杂叶片的缺陷，本发明提供了一种悬浮式冷坩埚连续充填定向凝固铸造装置。水冷铜坩埚内壁环向设置一梯形凸台，坩埚外部缠绕有上感应线圈，并使凸台置于线圈内，所激发的交变磁场通过坩埚开缝向内扩散产生热区，实现料棒悬浮给液。装置中还包括置于结晶器内的抽拉杆，所述抽拉杆上端面固定有横截面为叶片形状的模壳，模壳由外部感应石墨套加热。本发明实现了金属液的悬浮熔化给液，顺序充填和定向凝固，不但避免了钛铝合金熔体与模壳的化学反应，而且提高了钛铝合金定向凝固加工效率。
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