本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鎳鋁金屬間化合物錠的真空鑄造裝置。
背景技術(shù)：
金屬間化合物Ni3Al是具備反常的屈服強(qiáng)度—溫度效應(yīng)，以及很高的耐磨損和耐腐蝕性能，已經(jīng)成為當(dāng)代航空航天工業(yè)、民用工業(yè)等領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料，特別是在航空發(fā)動機(jī)葉片領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。3D打印，或稱增材制造作為近年來興起的一種快速成型工藝，采用逐層鋪粉，激光或電子束融化成型的方式，實(shí)現(xiàn)了精密部件的精加工成型，并且避免了鑄造過程出現(xiàn)的縮孔縮松等缺陷，成為一種新興的材料加工手段。
目前3D打印所用的粉料，一般通過熔煉后真空澆注成鑄錠，隨后二次熔煉并采用霧化法制粉的方式獲得，而在真空熔煉和澆注過程中，通常是在真空感應(yīng)熔煉爐中熔煉保溫后澆注到模具中，由于模具預(yù)熱后需要經(jīng)歷放入感應(yīng)爐、抽真空、熔煉、澆注等過程，溫度會下降，同時(shí)合金錠中央容易出現(xiàn)縮孔，宏觀偏析等問題，造成鑄錠利用率下降，并且在后續(xù)切割過程中，縮孔內(nèi)很容易附著污物，且難以清除，對制粉造成影響，因而尋找一種減少鑄錠縮孔且避免與模具反應(yīng)的鑄造裝置具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鎳鋁金屬間化合物錠的真空鑄造裝置。
本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：
一種鎳鋁金屬間化合物錠的真空鑄造裝置，包括如包括真空感應(yīng)熔煉爐，爐內(nèi)設(shè)有坩堝，坩堝底部設(shè)有與坩堝底部密封的底座，底座中央設(shè)有出液口，出液口兩側(cè)分別設(shè)有惰性氣體管，惰性氣體管口設(shè)有難熔材料制成的透氣磚，底座下設(shè)有可移動澆套，所述澆套上表面貼緊底座下表面并可沿底座下表面左右移動，澆套中央設(shè)有澆注口，通過移動澆套，可以使?jié)蔡淄庖r封閉出液口，或者使?jié)沧⒖谌炕虿糠纸孛鎸?zhǔn)出液口；
澆套下方設(shè)有石墨模具；模具外側(cè)設(shè)有移動架，移動架通過氣缸桿連接氣缸，移動架上端連接第一支架，第一支架上固定有一層包圍模具的保溫棉，移動架下端連接第二支架，第二支架上連接有水霧冷噴頭，所述移動架可以在凝固過程隨固液界面的上移，由氣缸帶動移動架同步上移。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
1.通過外加保溫棉的方式，降低了模具降溫的速度，減少了鑄造缺陷發(fā)生率。
2.通過凝固過程的進(jìn)行，氣缸帶動移動架上移的方式，使模具上部保溫和下部迅速冷卻，形成有效的溫度梯度，使合金液的凝固界面扁平，補(bǔ)縮角增大，上方金屬液能夠充分補(bǔ)縮，防止鑄錠中心縮孔縮松缺陷的產(chǎn)生。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所用鑄造裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-感應(yīng)熔煉爐，2-坩堝，3-底座，4-出液口，5-惰性氣體管，6-可移動澆套，7-模具，8-移動架，9-氣缸，10-第一支架，11-第二支架，12-保溫棉，13-水霧冷噴頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
一種鎳鋁金屬間化合物錠的真空鑄造裝置，包括如包括真空感應(yīng)熔煉爐，爐內(nèi)設(shè)有坩堝，坩堝底部設(shè)有與坩堝底部密封的底座，底座中央設(shè)有出液口，出液口兩側(cè)分別設(shè)有惰性氣體管，惰性氣體管口設(shè)有難熔材料制成的透氣磚，底座下設(shè)有可移動澆套，所述澆套上表面貼緊底座下表面并可沿底座下表面左右移動，澆套中央設(shè)有澆注口，通過移動澆套，可以使?jié)蔡淄庖r封閉出液口，或者使?jié)沧⒖谌炕虿糠纸孛鎸?zhǔn)出液口；
澆套下方設(shè)有石墨模具；模具外側(cè)設(shè)有移動架，移動架通過氣缸桿連接氣缸，移動架上端連接第一支架，第一支架上固定有一層包圍模具的保溫棉，移動架下端連接第二支架，第二支架上連接有水霧冷噴頭，所述移動架可以在凝固過程隨固液界面的上移，由氣缸帶動移動架同步上移。
選擇的合金組分為按原子百分比包括Al：20-30％，Cr：2-2.8％，Nb：1.5-2.5％，Re：0.2-0.8％，余量為Ni。
根據(jù)上述組分換算成質(zhì)量百分比后選擇對應(yīng)質(zhì)量份的鎳塊和鋁塊，打磨掉鋁的表面氧化膜后清洗表面油污，隨后利用丙酮超聲波清洗，將其余的各微量元素組分進(jìn)行稱量后放入真空感應(yīng)熔煉爐1的坩堝2中，坩堝底部設(shè)有與坩堝底部密封的底座3，底座中央設(shè)有出液口4，出液口兩側(cè)分別設(shè)有惰性氣體管5，惰性氣體管口設(shè)有難熔材料制成的透氣磚，底座下設(shè)有可移動澆套6，所述澆套上表面貼緊底座下表面并可沿底座下表面左右移動，澆套中央設(shè)有澆注口，通過移動澆套，可以使?jié)蔡淄庖r封閉出液口，或者使?jié)沧⒖谌炕虿糠纸孛鎸?zhǔn)出液口，從而控制出液口的開度。
將石墨模具7預(yù)熱到600-800℃后放入真空感應(yīng)熔煉爐內(nèi)，坩堝下方，模具高度50cm，型腔截面直徑15cm，模具外側(cè)設(shè)有移動架8，移動架通過氣缸桿連接氣缸9，移動架上端連接第一支架10，第一支架上固定有一層包圍模具的保溫棉12，移動架下端連接第二支架11，第二支架上連接有水霧冷噴頭13，
將感應(yīng)熔煉爐關(guān)閉，密封抽真空到10-5-10-6pa，開啟感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行加熱時(shí)熔化合金，加熱功率為250-300KW，熔煉溫度為1800-1900℃，完全熔化后保溫5-10min后推動可移動澆套，使?jié)沧⒖诓糠只蛉拷孛鎸?zhǔn)出液口，金屬液流出，進(jìn)行底注式澆注。
所述澆注充滿模具的時(shí)間為100-150s，澆注后，隨著凝固過程的進(jìn)行，氣缸帶動移動架上移，其中上部的保溫棉給模具保溫，降低模具向周圍散失的熱量，降低冷卻速度，減緩上部合金液的凝固時(shí)間，下部的水霧冷噴頭將冷卻水霧噴到模具上，促使下部的合金液迅速凝固，隨著固液界面的上移，移動架同步上移，通過上部保溫和下部冷卻，使合金液的凝固界面扁平，補(bǔ)縮角增大，上方金屬液能夠充分補(bǔ)縮，防止鑄錠中心縮孔縮松缺陷的產(chǎn)生，根據(jù)具體凝固時(shí)間，上移速度為12-16cm/min。
凝固結(jié)束后自然冷卻，破真空，取出鑄錠。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。