專利名稱：真空熔煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于真空熔煉領(lǐng)域，尤其是一種利用真空非自耗電弧熔煉與吸鑄技 術(shù)，真空感應(yīng)加熱熔煉技術(shù)，真空電磁懸浮熔煉與懸淬技術(shù)相結(jié)合的用于特殊冶金和材料 制備的一種真空熔煉爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，真空感應(yīng)熔煉爐、真空非自耗電弧熔煉爐以及真空電磁懸浮熔煉爐 往往是都是單獨(dú)設(shè)計(jì)，每種熔煉爐都有自己獨(dú)立的真空系統(tǒng)和熔煉室，也有的采用共用一 套真空系統(tǒng)，通過兩個(gè)真空閥門來控制兩個(gè)不同的熔煉室，從而實(shí)現(xiàn)兩種不同的熔煉方法。 名稱為“一種真空電弧熔煉吸鑄設(shè)備”、專利號(hào)為ZL03214389. 3的實(shí)用新型專利和名稱為 “一種真空電弧熔煉吸鑄裝置”、專利號(hào)為ZL03214387. 7的實(shí)用新型專利，所公開的真空電 弧熔煉吸鑄設(shè)備中，都具有真空系統(tǒng)和熔煉室，采用真空電弧熔煉的方式熔化金屬，在將熔 化的金屬液體流入鑄模中冷卻成型?，F(xiàn)有技術(shù)中，沒有通過一套真空系統(tǒng)和一個(gè)熔煉室內(nèi) 實(shí)現(xiàn)上述多種功能的熔煉方法，大大增加了設(shè)備的部件數(shù)量、增大了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，其真空 系統(tǒng)至少都有兩套，而且操作不方便，大大增加了熔煉室等真空熔煉爐的制造成本，同時(shí)增 大了設(shè)備的故障率。

實(shí)用新型內(nèi)容本專利針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的真空感應(yīng)熔煉爐、真空非自耗電弧熔煉爐以及真空電磁懸 浮熔煉爐往往是都是單獨(dú)設(shè)計(jì)，每種熔煉爐都有自己獨(dú)立的真空系統(tǒng)和熔煉室，導(dǎo)致設(shè)備 的部件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、增加其制造成本等不足，結(jié)合真空非自耗電弧熔煉，真空感 應(yīng)熔煉和真空電磁懸浮熔煉技術(shù)，目的是提供一種通過一套真空系統(tǒng)和一個(gè)熔煉室可以實(shí) 現(xiàn)真空非自耗電弧熔煉與吸鑄，真空感應(yīng)加熱熔煉和真空電磁懸浮熔煉與懸淬的真空熔煉 爐。本實(shí)用新型的技術(shù)方案真空熔煉爐，包括爐體座，在爐體座上設(shè)置有保護(hù)氣體 源、照明裝置、真空系統(tǒng)、非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置、電磁懸浮熔煉與感應(yīng)加熱熔煉裝置； 其特征在于在爐體座中部位置設(shè)置熔煉室，在熔煉室上設(shè)置爐門；在熔煉室上面，可拆卸式連接密封裝置，移動(dòng)桿的一端穿過密封裝置深入熔煉室 的熔煉腔內(nèi)與連接板連接，連接板與中空陶瓷支撐桿連接，中空陶瓷支撐桿的下端與軟充 氣管道相配合連接；移動(dòng)桿的另一端與移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置連接，通過調(diào)節(jié)移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置可 以使移動(dòng)桿上下移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)；在熔煉室的熔煉腔內(nèi)，設(shè)置可拆卸的感應(yīng)線圈，錐形的感應(yīng)線 圈與超音頻電源連接；在爐體座上活動(dòng)設(shè)置可移動(dòng)式真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置，真空非自耗電弧 熔煉與吸鑄裝置包括密封件、波紋管、波紋管固定板、陰極弧槍、陰極弧槍支架、電弧電源接 線板、循環(huán)冷卻水管接口、攪拌電流調(diào)節(jié)裝置、熔煉電流調(diào)節(jié)裝置、控制面板、控制手柄、電 弧熔煉電線、鎢極固定裝置、鎢極、電弧電源、帶動(dòng)其移動(dòng)的手動(dòng)或電動(dòng)升降裝置，通過密封件連接或安裝在熔煉室上；根據(jù)需要，將密封裝置、移動(dòng)桿、感應(yīng)線圈、中空陶瓷支撐桿、連接板連接或安裝在 熔煉室內(nèi)，或?qū)⑺稣婵辗亲院碾娀∪蹮捙c吸鑄裝置連接或安裝在熔煉室內(nèi)，分別構(gòu)成真 空電磁懸浮熔煉與懸淬系統(tǒng)和真空非自耗電弧熔煉系統(tǒng)；真空電磁懸浮熔煉與懸淬系統(tǒng)， 對(duì)設(shè)置在感應(yīng)線圈內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空電磁懸浮熔煉；真空非自耗電弧熔煉系統(tǒng)，對(duì)設(shè) 置在熔煉室內(nèi)的坩堝內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空非自耗電弧熔煉。進(jìn)一步的特征在于在熔煉室的下面連接熔煉吸鑄裝置，將所述真空非自耗電弧 熔煉與吸鑄裝置連接或安裝在熔煉室內(nèi)，對(duì)設(shè)置在熔煉吸鑄裝置內(nèi)的水冷銅坩堝中的金屬 樣品，進(jìn)行真空非自耗電弧熔煉；待金屬樣品完全熔化后，熄弧，并打開真空吸鑄用真空室， 熔融的合金液在負(fù)壓的作用下吸鑄到銅模中，快速冷卻凝固得到合金錠。在感應(yīng)線圈內(nèi)設(shè)置陶瓷坩堝，對(duì)設(shè)置在陶瓷坩堝內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空感應(yīng)加 熱熔煉。在密封裝置上設(shè)置觀察窗法蘭，觀察窗法蘭上設(shè)置兩根支撐桿，紅外測溫儀通過 調(diào)節(jié)與固定裝置活動(dòng)設(shè)置在支撐桿上，透過觀察窗法蘭中的石英觀察窗測量熔煉室內(nèi)樣品 的溫度。所述的空系統(tǒng)，包括高真空測量系統(tǒng)、低真空測量系統(tǒng)、高真空閥、分子泵抽氣管 道、低真空閥、抽氣管道、分子泵、前級(jí)真空泵；分子泵抽氣管道的一端連接分子泵，另一端 連接熔煉室和/或熔煉吸鑄裝置，抽氣管道的一端連接前級(jí)真空泵，另一端連接熔煉室和/ 或熔煉吸鑄裝置；高真空測量系統(tǒng)、低真空測量系統(tǒng)、高真空閥、低真空閥分別設(shè)置在分子 泵抽氣管道或抽氣管道上。所述的保護(hù)氣體源包括氬氣瓶組及其管道和氦氣瓶組及其管道，氬氣瓶組通過氬 氣減壓閥和氬氣控制裝置與熔煉室連接，將氬氣通入熔煉室內(nèi)；氦氣瓶組通過氦氣減壓閥 和氦氣控制裝置與熔煉室連接，將氦氣通入熔煉室內(nèi)。所述的所述的照明裝置，設(shè)置在熔煉室內(nèi)，通電后發(fā)光照亮熔煉室的熔煉腔。在感應(yīng)線圈下方設(shè)置銅板或銅模。本實(shí)用新型的真空熔煉爐，具有如下特點(diǎn)本實(shí)用新型的真空熔煉爐，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了真空非自耗電弧熔煉，真 空感應(yīng)熔煉和真空電磁懸浮熔煉等三種熔煉技術(shù)相結(jié)合，通過一套真空系統(tǒng)和一個(gè)熔煉室 可以實(shí)現(xiàn)以上三種熔煉方法，從而可以大大減少真空系統(tǒng)、熔煉室等部件，結(jié)構(gòu)簡單、操作 方便，能降低真空熔煉爐的制造成本，降低設(shè)備的故障率。

圖1是本實(shí)用新型真空熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是真空電磁懸浮熔煉與懸淬的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是真空感應(yīng)加熱熔煉結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3中，本實(shí)用新型的真空熔煉爐，包括爐體座，在爐體座上設(shè)置有保護(hù)氣 體源、照明裝置、真空系統(tǒng)、非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置、電磁懸浮熔煉與感應(yīng)加熱熔煉裝置等。設(shè)置在爐體座中部位置的熔煉室13具有較好的密封性能，其內(nèi)是熔煉腔，在熔煉室 13上設(shè)置爐門18，爐門18位于熔煉室13的正前方，打開后就能放取物品，采用石英玻璃制 作的爐門18透明，可作為觀察窗便于觀察熔煉腔內(nèi)的情況。所述的保護(hù)氣體源包括氬氣 瓶組1及其管道和氦氣瓶組2及其管道，氬氣瓶組1通過氬氣減壓閥4和氬氣控制裝置10 與熔煉室13連接，將氬氣按需通入熔煉室13內(nèi)；氦氣瓶組2通過氦氣減壓閥5和氦氣控 制裝置9與熔煉室13連接，將氦氣按需通入熔煉室13內(nèi)；在熔煉室13的上下側(cè)面分別設(shè) 置有下、上不銹鋼環(huán)7、16，下不銹鋼環(huán)7和上不銹鋼環(huán)16通過焊接與熔煉室13連接；超音 頻電源3通過輸出電線8和超音頻電源輸出端口 14(水冷)和連接法蘭15連接在熔煉室 13上，并與熔煉室13內(nèi)的感應(yīng)線圈59連接，感應(yīng)線圈59是錐形，通電后能夠產(chǎn)生磁場力 和懸浮力；在熔煉室13的下面連接一個(gè)熔煉吸鑄裝置6，熔煉吸鑄裝置6可參考中國專利 ZL03214389. 3和ZL03214387. 7所公開的技術(shù)方案，做成可以分別吸鑄和電磁攪拌的裝置。 所述的照明裝置39，設(shè)置在熔煉室13內(nèi)，通電后發(fā)光照亮熔煉室13的熔煉腔。放氣裝置 11用于將熔煉室13熔煉腔的氣體向外釋放，真空壓力表12用于顯示熔煉腔的真空度。在 熔煉室13上面，可拆卸式連接密封裝置17以將熔煉室13的熔煉腔密封，密封裝置17上裝 有可移動(dòng)桿法蘭19，移動(dòng)桿20的一端穿過密封裝置17 (可通過密封裝置17上的法蘭19) 深入熔煉室13的熔煉腔內(nèi)，其另一端與移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置21連接，通過調(diào)節(jié)移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置 21可以使移動(dòng)桿20上下移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)移動(dòng)桿20相對(duì)于熔煉腔的位置和高度。紅外測 溫儀25通過支撐桿24和調(diào)節(jié)與固定裝置26可以實(shí)現(xiàn)上下、前后、左右移動(dòng)，并透過觀察窗 法蘭22中的石英觀察窗23測量樣品的溫度，并與電腦連接，輸出數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置，活動(dòng)設(shè)置在爐體座上，是可移動(dòng) 式，在手工或機(jī)械裝置作用下左右和上下移動(dòng)，其包括密封件27、波紋管28、波紋管固定板 29、陰極弧槍30、陰極弧槍支架31、電弧電源接線板32、循環(huán)冷卻水管接口 33、攪拌電流調(diào) 節(jié)裝置34、熔煉電流調(diào)節(jié)裝置35、控制面板36、控制手柄37、電弧熔煉電線38、鎢極固定裝 置44、鎢極45、電弧電源53、帶動(dòng)其移動(dòng)的手動(dòng)或電動(dòng)升降系統(tǒng)等，通過密封件27連接在熔 煉室13上；即，根據(jù)需要將密封裝置17連同其上的可移動(dòng)桿法蘭19、移動(dòng)桿20、移動(dòng)桿調(diào) 節(jié)裝置21、紅外測溫儀25從熔煉室13上移開后，本實(shí)用新型的真空非自耗電弧熔煉與吸鑄 裝置通過密封裝置27連接在熔煉室13上。密封件27與熔煉室13相配合密封連接，波紋 管28具有一定的伸縮性能，固定在波紋管固定板29上，在波紋管固定板29上面設(shè)置連接 在陰極弧槍支架31上的陰極弧槍30，從電弧電源53連接出來的電弧熔煉電線38通過電 弧電源接線板32而連接，向陰極弧槍30、鎢極45等供電以產(chǎn)生需要的電?。绘u極固定裝置 44和鎢極45設(shè)置在密封件27下端，伸入熔煉室13的熔煉腔內(nèi)。本實(shí)用新型的真空系統(tǒng)，包括高真空測量系統(tǒng)40、低真空測量系統(tǒng)41、高真空閥 42、復(fù)合真空計(jì)57、分子泵抽氣管道43、低真空閥46、48和51、抽氣管道47、分子泵50、前級(jí) 真空泵52等構(gòu)成的真空系統(tǒng)；分子泵抽氣管道43兩端分別連接熔煉室13 (和/或熔煉吸 鑄裝置6)、分子泵50，抽氣管道47兩端分別連接熔煉室13 (和/或熔煉吸鑄裝置6)、前級(jí) 真空泵52，高真空測量系統(tǒng)40、低真空測量系統(tǒng)41、高真空閥42、低真空閥46、48和51等 分別設(shè)置在分子泵抽氣管道43或抽氣管道47上，測量并顯示相關(guān)管道或空腔的真空度，供 操作時(shí)參考。在爐體座上，為了方便操作，設(shè)置有工作臺(tái)49、設(shè)備門裝置54、設(shè)備總電源55、設(shè)備控制系統(tǒng)及面板56等，構(gòu)成設(shè)備的總體框架；在熔煉室13的熔煉腔內(nèi)設(shè)置感應(yīng)線圈59， 感應(yīng)線圈59是錐形，通電后能夠產(chǎn)生磁場力和懸浮力；在移動(dòng)桿20的下端通過橫向的連接 板62連接一根大致呈豎直布置的中空陶瓷支撐桿60，中空陶瓷支撐桿60的下端可以與軟 充氣管道63連接，使外部的冷卻氣體(氬氣、氦氣或空氣等)通過軟充氣管道63、中空陶 瓷支撐桿60吹向設(shè)置在感應(yīng)線圈59內(nèi)懸浮的金屬樣品或陶瓷坩堝66內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行 多種方式的冷卻，銅板或銅模64設(shè)置在感應(yīng)線圈59下方，金屬樣品能落在銅板或銅模64 內(nèi)冷卻；在移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置21、移動(dòng)桿20作用下，中空陶瓷支撐桿60的上端可以深入感應(yīng) 線圈59內(nèi)，將金屬樣品放置在感應(yīng)線圈59內(nèi)。移動(dòng)桿20、支撐桿調(diào)節(jié)控制裝置61、連接板 62、軟充氣管道63、銅板或銅模64、陶瓷坩堝66等構(gòu)成電磁懸浮熔煉與感應(yīng)加熱熔煉系統(tǒng)等。本實(shí)用新型的真空系統(tǒng)，熔煉室13(如果感應(yīng)線圈59與其他部件產(chǎn)生位置干涉， 應(yīng)移開或拆掉)，保護(hù)氣體源，從熔煉室13上移開密封裝置17連同其上的可移動(dòng)桿法蘭 19、移動(dòng)桿20、移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置21、紅外測溫儀25等零部件，將真空非自耗電弧熔煉裝置 (27-33的零部件)連接或安裝在熔煉室13上，構(gòu)成真空非自耗電弧熔煉系統(tǒng)，能對(duì)設(shè)置在 熔煉室13內(nèi)的坩堝內(nèi)的金屬樣品，或設(shè)置在熔煉吸鑄裝置6內(nèi)的水冷銅坩堝內(nèi)的金屬樣 品，進(jìn)行真空非自耗電弧熔煉，如實(shí)施例1所示。上述裝置加上熔煉吸鑄裝置6，構(gòu)成真空非 自耗電弧熔煉與吸鑄系統(tǒng)，如實(shí)施例2所示。本實(shí)用新型的真空系統(tǒng)，熔煉室13，感應(yīng)線圈59，將真空非自耗電弧熔煉裝置 (27-33的零部件)從熔煉室13上移開，將密封裝置17連同其上的可移動(dòng)桿法蘭19、移動(dòng) 桿20、移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置21、紅外測溫儀25、中空陶瓷支撐桿60、連接板62等零部件連接或 安裝在熔煉室13上，構(gòu)成真空電磁懸浮熔煉與懸淬系統(tǒng)，能對(duì)設(shè)置在感應(yīng)線圈59內(nèi)的金屬 樣品，或設(shè)置在感應(yīng)線圈59內(nèi)的陶瓷坩堝66內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空感應(yīng)加熱熔煉，如實(shí) 施例3或4所示。實(shí)施例1 真空非自耗電弧熔煉采用如圖1中27-33真空非自耗電弧熔煉裝置，換下圖1中17_26的裝置，取銅塊 與鉻塊重量比為75 25，總重量約為5g，放入真空非自耗電弧熔煉爐的熔煉吸鑄裝置6內(nèi) 的水冷銅坩堝中，關(guān)閉爐門18，關(guān)閉高真空閥41，打開照明裝置，打開低真空閥46和51，啟 動(dòng)前級(jí)真空泵52，通過管道47抽熔煉室真空，待真空至5-lOPa后，關(guān)閉低真空閥46，啟動(dòng) 分子泵50，打開高真空閥42，熔煉室切換為管道43抽真空，待真空至1.0X 10_3Pa后關(guān)閉高 真空閥42，關(guān)閉分子泵50，打開氬氣減壓閥4和氬氣控制裝置10，充入氬氣至0. 4MPa,接通 電弧熔煉電源53，接通電源起弧，通過熔煉電流調(diào)節(jié)裝置35調(diào)節(jié)輸入電流至200A，再通過 攪拌電流調(diào)節(jié)裝置34調(diào)節(jié)攪拌電流到20A，待合金錠完全熔化后，熄弧。待分子泵轉(zhuǎn)速為零 后，關(guān)閉分子泵電源，關(guān)閉低真空閥51，關(guān)閉前級(jí)真空泵52。實(shí)施例2 真空非自耗電弧熔煉與吸鑄與實(shí)施例1 一樣采用如圖1中27-33真空非自耗電弧熔煉裝置，取銅塊與鐵塊重 量比為70 30，總重量約為4g，放入真空非自耗電弧熔煉爐熔煉吸鑄裝置6內(nèi)的水冷銅坩 堝中，關(guān)閉爐門18，關(guān)閉高真空閥41，打開低真空閥46、48和51，啟動(dòng)前級(jí)真空泵52，通過 管道47抽熔煉室真空，待真空至5-lOPa后，關(guān)閉低真空閥46和48，啟動(dòng)分子泵50，打開高 真空閥42，熔煉室切換為管道43抽真空，待真空至1. 2 X 10_3Pa后關(guān)閉高真空閥42，打開氬氣減壓閥4和氬氣控制裝置10，充入氬氣至0. 5MPa,關(guān)閉分子泵50，接通電弧熔煉電源53， 接通電源起弧，通過熔煉電流調(diào)節(jié)裝置35調(diào)節(jié)輸入電流至200A，待合金錠完全熔化后，熄 弧，并迅速打開真空吸鑄用真空室，熔融的合金液在負(fù)壓的作用下吸鑄到銅模中，快速冷卻 凝固得到合金錠。待分子泵轉(zhuǎn)速為零后，關(guān)閉分子泵電源，關(guān)閉低真空閥51，關(guān)閉前級(jí)真空 泵52。實(shí)施例3 真空電磁懸浮熔煉與懸淬采用如圖1中17-26的裝置，換下圖1中27_33真空非自耗電弧熔煉裝置，采用附 圖2所示的裝置。取釹鐵硼合金塊體重量約為lg，放入附圖2所示的中空的陶瓷支撐桿60 上，調(diào)節(jié)位置，使合金塊體位于線圈中央，關(guān)閉爐門18，關(guān)閉高真空閥41，打開照明裝置，打 開低真空閥46和51，啟動(dòng)前級(jí)真空泵52，通過管道47抽熔煉室真空，待真空至5_10Pa后， 關(guān)閉低真空閥46，啟動(dòng)分子泵50，打開高真空閥42，熔煉室切換為管道43抽真空，待真空至 8.0X10_4Pa后關(guān)閉高真空閥42，關(guān)閉分子泵50，打開氬氣減壓閥4和氬氣控制裝置10，充 入氬氣至0. 4MPa,打開氦氣減壓閥5并調(diào)節(jié)到合適的壓力，打開紅外測溫儀25，打開超音頻 電源3，通過不斷調(diào)節(jié)熔煉電流使合金塊體在感應(yīng)線圈中懸浮起來，合金樣品在懸浮過程中 不斷加熱，通過紅外測溫儀輸出的數(shù)據(jù)判斷合金樣品是否熔化，待合金樣品完全熔化后，保 持10-20秒后，打開氦氣控制裝置9，調(diào)節(jié)氦氣流，氦氣通過軟充氣管63和中空陶瓷支撐桿 61對(duì)合金樣品進(jìn)行冷卻，待合金樣品完全凝固并降低到一定溫度后，迅速斷電，得到圓形或 者橢圓形的合金樣品。待分子泵轉(zhuǎn)速為零后，關(guān)閉分子泵電源，關(guān)閉低真空閥51，關(guān)閉前級(jí) 真空泵52。懸淬合金樣品與電磁懸浮一樣，待合金樣品在感應(yīng)線圈中懸浮并完全熔化后，通 過調(diào)節(jié)移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置21可以使移動(dòng)桿20先向下移動(dòng)，待支撐桿頂端移出感應(yīng)線圈外一 段距離時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)桿20使連接板62帶動(dòng)軟充氣管道63和中空陶瓷支撐桿61向里 面移動(dòng)，從而偏出感應(yīng)線圈，然后迅速斷電，熔融的合金樣品在重力的作用下迅速下落到銅 板或銅模64上快速凝固。待分子泵轉(zhuǎn)速為零后，關(guān)閉分子泵電源，關(guān)閉低真空閥51，關(guān)閉前 級(jí)真空泵52。實(shí)施例4 真空感應(yīng)加熱熔煉采用與實(shí)施例3 —樣如圖1中17-26的裝置，換下圖1中27_33真空非自耗電弧 熔煉裝置，所不同的是采用如附圖3所示的在感應(yīng)線圈中裝一個(gè)陶瓷坩堝66。取銅塊與銀 塊重量比為90 10，總重量約為4g，放入陶瓷坩堝66中，抽真空、充氣等和實(shí)施例3—樣， 接通超音頻電源，調(diào)節(jié)電流，合金樣品在感應(yīng)線圈中逐漸熔化，通過紅外測溫儀觀察合金的 溫度，待合金完全熔化后，迅速斷電，合金在熔煉室中隨坩堝逐漸冷卻。
8
權(quán)利要求真空熔煉爐，包括爐體座，在爐體座上設(shè)置有保護(hù)氣體源、照明裝置、真空系統(tǒng)、非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置、電磁懸浮熔煉與感應(yīng)加熱熔煉裝置；其特征在于在爐體座中部位置設(shè)置熔煉室(13)，在熔煉室(13)上設(shè)置爐門(18)；在熔煉室(13)上面，可拆卸式連接密封裝置(17)，移動(dòng)桿(20)的一端穿過密封裝置(17)深入熔煉室(13)的熔煉腔內(nèi)與連接板(62)連接，連接板(62)與中空陶瓷支撐桿(60)連接，中空陶瓷支撐桿(60)的下端與軟充氣管道(63)相配合連接；移動(dòng)桿(20)的另一端與移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置(21)連接，通過調(diào)節(jié)移動(dòng)桿調(diào)節(jié)裝置(21)可以使移動(dòng)桿(20)上下移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)；在熔煉室(13)的熔煉腔內(nèi)，設(shè)置可拆卸的感應(yīng)線圈(59)，錐形的感應(yīng)線圈(59)與超音頻電源(3)連接；在爐體座上活動(dòng)設(shè)置可移動(dòng)式真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置，真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置包括密封件(27)、波紋管(28)、波紋管固定板(29)、陰極弧槍(30)、陰極弧槍支架(31)、電弧電源接線板(32)、循環(huán)冷卻水管接口(33)、攪拌電流調(diào)節(jié)裝置(34)、熔煉電流調(diào)節(jié)裝置(35)、控制面板(36)、控制手柄(37)、電弧熔煉電線(38)、鎢極固定裝置(44)、鎢極(45)、電弧電源(53)、帶動(dòng)其移動(dòng)的手動(dòng)或電動(dòng)升降裝置，通過密封件(27)連接或安裝在熔煉室(13)上；根據(jù)需要，將密封裝置(17)、移動(dòng)桿(20)、感應(yīng)線圈(59)、中空陶瓷支撐桿(60)、連接板(62)連接或安裝在熔煉室(13)內(nèi)，或?qū)⑺稣婵辗亲院碾娀∪蹮捙c吸鑄裝置連接或安裝在熔煉室(13)內(nèi)，分別構(gòu)成真空電磁懸浮熔煉與懸淬系統(tǒng)和真空非自耗電弧熔煉系統(tǒng)；真空電磁懸浮熔煉與懸淬 系統(tǒng)，對(duì)設(shè)置在感應(yīng)線圈(59)內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空電磁懸浮熔煉；真空非自耗電弧熔煉系統(tǒng)，對(duì)設(shè)置在熔煉室(13)內(nèi)的坩堝內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空非自耗電弧熔煉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熔煉爐，其特征在于在熔煉室(13)的下面連接熔煉吸 鑄裝置(6)，將所述真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置連接或安裝在熔煉室(13)內(nèi)，對(duì)設(shè)置 在熔煉吸鑄裝置(6)內(nèi)的水冷銅坩堝中的金屬樣品，進(jìn)行真空非自耗電弧熔煉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空熔煉爐，其特征在于在感應(yīng)線圈(59)內(nèi)設(shè)置陶瓷坩堝 (66)，對(duì)設(shè)置在陶瓷坩堝(66)內(nèi)的金屬樣品，進(jìn)行真空感應(yīng)加熱熔煉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的真空熔煉爐，其特征在于在密封裝置(17)上設(shè)置觀察 窗法蘭(22)，觀察窗法蘭(22)上設(shè)置兩根支撐桿(24)，紅外測溫儀(25)通過調(diào)節(jié)與固定 裝置(26)活動(dòng)設(shè)置在支撐桿(24)上，透過觀察窗法蘭(22)中的石英觀察窗(23)測量熔 煉室(13)內(nèi)樣品的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的真空熔煉爐，其特征在于所述的真空系統(tǒng)，包括高 真空測量系統(tǒng)(40)、低真空測量系統(tǒng)(41)、高真空閥(42)、分子泵抽氣管道(43)、低真空閥 (46、48、51)、抽氣管道(47)、分子泵(50)、前級(jí)真空泵(52)；分子泵抽氣管道(43)的一端 連接分子泵(50)，另一端連接熔煉室(13)和/或熔煉吸鑄裝置(6)，抽氣管道(47)的一端 連接前級(jí)真空泵(52)，另一端連接熔煉室(13)和/或熔煉吸鑄裝置(6)；高真空測量系統(tǒng) (40)、低真空測量系統(tǒng)(41)、高真空閥(42)、低真空閥(46、48、51)分別設(shè)置在分子泵抽氣 管道(43)或抽氣管道(47)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的真空熔煉爐，其特征在于所述的保護(hù)氣體源包括 氬氣瓶組(1)及其管道和氦氣瓶組(2)及其管道，氬氣瓶組(1)通過氬氣減壓閥(4)和氬氣控制裝置(10)與熔煉室(13)連接，將氬氣通入熔煉室(13)內(nèi)；氦氣瓶組(2)通過氦氣 減壓閥(5)和氦氣控制裝置(9)與熔煉室(13)連接，將氦氣通入熔煉室(13)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的真空熔煉爐，其特征在于所述的所述的照明裝置， 設(shè)置在熔煉室(13)內(nèi)，通電后發(fā)光照亮熔煉室(13)的熔煉腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的真空熔煉爐，其特征在于在感應(yīng)線圈(59)下方設(shè)置銅 板或銅模(64)。
專利摘要一種真空熔煉爐，包括爐體座，在爐體座上設(shè)置有保護(hù)氣體源、照明裝置、真空系統(tǒng)、非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置、電磁懸浮熔煉與感應(yīng)加熱熔煉裝置；在爐體座中部位置設(shè)置熔煉室，在熔煉室上設(shè)置爐門；在熔煉室上面，可拆卸式連接密封裝置；在熔煉室的熔煉腔內(nèi)，設(shè)置可拆卸的感應(yīng)線圈，錐形的感應(yīng)線圈與超音頻電源連接；在爐體座上活動(dòng)設(shè)置可移動(dòng)式真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置，所述真空非自耗電弧熔煉與吸鑄裝置連接或安裝在熔煉室內(nèi)，分別構(gòu)成真空電磁懸浮熔煉與懸淬系統(tǒng)和真空非自耗電弧熔煉系統(tǒng)。本實(shí)用新型的真空熔煉爐適用于易氧化的金屬材料及合金的熔煉，也適用于高溫合金的熔煉、真空感應(yīng)加熱熔煉以及真空電磁懸浮熔煉與懸淬等。
文檔編號(hào)B22D18/06GK201632627SQ20092029390
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者周志明, 唐麗文, 曹敏敏, 羅靜, 詹捷, 雷彬彬 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)