一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备和工艺
专利汇可以提供一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备和工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 连铸 技术领域，尤其涉及一种贵金属层状 复合材料 高 真空 连铸成形设备与工艺，该设备包括外层金属 熔化 与保温装置、芯部金属熔化与保温装置、真空系统、复合结晶器、引锭机构、二次冷却装置和辅助设备组成。连铸工艺过程为：设备组装与可靠连接；对炉体抽真空；对两种金属加热熔化；先进行外层金属连铸，然后使芯部金属进入外层金属管中，在复合结晶器和二次冷却装置作用下 凝固 并与外层金属复合。当连铸棒材达到一定长度后，可以根据需要锯断。优点在于：可保证了贵金属需要的高真空连铸环境，内外金属的熔炼、成形，双金属界面复合，均在无 氧 化、无污染状态下实现；制备过程流程短、效率高。，下面是一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备和工艺专利的具体信息内容。
1.一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备，所述贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备包括：引锭机构、二次冷却装置、支撑平台，其特征在于，所述贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备还包括：
－外层金属熔化与保温装置，用于熔化外层金属，并存储熔化后外层金属溶液；
－芯部金属熔化与保温装置，用于熔化芯部金属，并存储熔化后芯部金属溶液；
－真空或气体保护系统，用于使金属在熔炼、保温、连铸全过程处于真空环境中；
－复合模具，用于将外层金属材料预成形为管材，并将芯部金属材料导入预成形的外层金属管中；
－结晶器，用于复合材料的初步冷却凝固成形；
－测温装置，用于监控成型过程中的温度变化；
－辅助设备，用于控制拔出外层金属熔化与保温装置和芯部金属熔化与保温装置的棒塞，使金属溶液流出；
－集成控制系统，用于控制辅助设备、测温装置、真空或气体保护系统、外层金属熔化与保温装置和芯部金属熔化与保温装置。
2.根据权利要求1所述的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备，其特征在于，所述外层金属熔化与保温装置包括第一感应加热线圈和第一坩埚；
所述芯部金属熔化与保温装置包括第二感应加热线圈、第二坩埚和塞棒；
所述真空或气体保护系统由包括真空炉腔、真空泵和真空管道；
所述复合结晶器包括复合模具和结晶器；所述复合模具的中心位置设有外层金属成形通孔，所述外层金属成形通孔内部的中心位置设有芯部金属成形通管，所述芯部金属成形管的进液口设置在所述复合模具的一侧；
所述测温装置包括第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶；
所述辅助设备包括塞棒提升机构和塞棒提升杆动密封部件；
其中，所述第一感应加热线圈设置在所述第一坩埚外侧壁上，所述第二感应加热线圈设置在所述第二坩埚外侧壁上，所述第一坩埚和第二坩埚的底部均设有出流口，所述第二坩埚的出流口上设有棒塞，所述复合模具上端的外层金属成形通孔的进液口与所述第一坩埚的出流口连接，所述复合模具的芯部金属成形管的进液口通过导液管与所述第二坩埚的出流口连接，所述复合模具的下端与所述设置在所述支撑平台上的所述结晶器的上端连接，所述结晶器的下端设有引锭杆动密封部件，所述二次冷却装置设置在所述引锭杆动密封部件的下端，所述引锭机构设置在所述二次冷却装置的下端；
所述真空炉腔设置在所述支撑平台的上端，将整个支撑平台的上端罩住，所述真空泵通过真空管道与所述真空炉腔连通，所述塞棒提升机构设置在所述真空炉腔上，并通过塞棒提升杆动密封部件密封；
所述第一热电偶设置在所述第一坩埚内，所述第二热电偶设置在所述第二坩埚内，所述第三热电偶设置在所述复合模具内；
所述集成控制系统与所述第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶、塞棒提升机构，真空泵、二次冷却装置、引锭机构和加热电源控制连接。
3.根据权利要求2所述的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备，其特征在于，所述真空炉腔呈圆筒状，上部为半球形炉盖，侧边设有方形炉门。
4.根据权利要求2所述的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备，其特征在于，所述复合模具包括主体和芯部材料成形管；
其中，所述主体呈圆形，所述芯部材料成形管呈L型；
呈圆形所述主体的中心位置设有外部材料成型通孔，呈圆形所述主体的其中一端侧壁上设有芯部材料的进流孔，呈L型所述芯部材料成形管设置在所述外部材料成形通孔的中心位置，且呈L型所述芯部材料成形管一端与所述进流孔连通。
5.根据权利要求2所述的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备，其特征在于，所述引锭杆动密封部件包括底座、压紧法兰、上密封圈和下密封圈；
所述底座的一端与所述结晶器的下端面密封连接，所述底座的中心位置设有引锭杆通孔，所述上密封圈和下密封圈设置在所述底座的引锭杆通孔的端部，通过所述压紧法兰压紧固定；
所述上密封圈和下密封圈由橡胶或硅胶制成。
6.根据权利要求2所述的贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备，其特征在于，所述第一坩埚、复合模具、结晶器、引锭机构的中心线在同一垂线上。
7.一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形工艺，其特征在于，所述工艺具体包括以下步骤：
步骤1：两种金属原料分别置于第一坩埚和第二坩埚中，安装好测温热电偶；安装牵引杆，使其沿垂直向下方向，同时将牵引杆与结晶器出口处采用引锭杆动密封部件密封，再将二次冷却喷头安装于结晶器出口下方；
步骤2：将真空炉的炉门锁紧，启动真空泵对真空炉抽真空，使炉内真空度达到:1×10-
2Pa以上；
步骤3：启动第一坩埚和第二坩埚的加热电源，对坩埚内的金属进行熔化，达到设定的熔化温度后在一定的温度下保温20～30分钟，调整结晶器的冷却水流量至合适的值，通过集成控制系统设定连铸拉坯程序，启动牵引机构，进行包覆层金属管的连铸成形；当外层金属成形适当长度后，通过塞棒提升机构提起第二坩埚中的塞棒，使芯部金属熔体充入先凝固的包覆层金属管中，同时开启二次冷却装置，对连铸坯进行二次冷却；芯部的金属熔体在结晶器和二次冷却装置的作用下凝固成芯材，并与包覆层金属管复合在一起。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的保温的温度控制在对应金属熔点以上50～300℃。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3中牵引机构的引锭速度为1～
500mm/min。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述结晶器的冷却水流量的范围在0.1～
3 3
5m/h；所述二次冷却装置的冷却强度由冷却水流量的范围在0.1～1m/h。
一种贵金属层状复合材料高真空连铸成形设备和工艺
技术领域
发明内容
具体实施方式
14设置在结晶器17下部密封部件的下方，通过管道与二次冷却水连通，并通过测控装置控制流量；引锭机构25设置在二次冷却水喷头14的下方，置于支持平台26之上；三支热电偶分别置于第一坩埚内2、第二坩埚和复合模具18中侧壁的测温孔中，第一热电偶3、第二热电偶
7和第三热电偶19的输出端与设置于真空炉腔侧壁上的接线柱在真空炉腔内的一端连接，接线柱与炉体28绝缘，其在真空炉腔外的一端通过导线连接显示仪表；真空炉腔的侧壁设置一个圆形出口，通过连接法兰与真空管道的一端连接，真空管道的另一端与真空泵29连接；塞棒提升机构20设置在炉盖22上，其控制杆通过动密封与炉盖22连接，可以沿垂直方向上下移动，而不会漏气；控制杆的一端与芯部金属的塞棒6的上部连接；集成控制系统通过通讯线路与温度控制仪表、引锭机构的伺服电机、流量测控机构连接。
冷却水流量表示，范围在0.1～1m/h。
安装牵引杆，使其沿垂直向下方向，同时将牵引杆与结晶器出口处密封好；将二次冷却喷头安装于结晶器出口下方。
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