用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置制造方法及图纸

本技术公开了用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，包括振动平台，振动平台的上表面连接有固定单元，固定单元的两端分别连接有保温桶和真空炉炉体底板，真空炉炉体底板和振动平台之间连接有升降单元，保温桶底部匹配有旋转平台，旋转平台的底部连接有旋转单元，旋转单元通过管线连接有控制柜，控制柜通过管线连接有激振电机，激振电机的输出端连接于振动平台的底面。本技术达到大尺寸涡轮的轮毂部分晶粒大幅度细化的目的，实现厚大尺寸高温合金铸件的复合晶粒细化效果，提高涡轮铸件整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高温合金精密铸造设备，具体涉及用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置。

技术介绍

1、随着柴油机功率的增大，增压器涡轮尺寸不断加大，最大直径达250mm以上，涡轮轮毂厚大部分凝固时间长，导致晶粒严重粗化，性能下降，给高转速涡轮带来巨大的风险，多次导致涡轮焊接轴沿轮毂断裂的现象发生，为保证涡轮心部的质量，获得心部细晶组织是提高性能的关键。目前，常见的高温合金晶粒细化方法主要有热控法、化学法和动力学法三种。采用热控法虽然可以细化晶粒，但其因浇铸温度低而恶化了熔体的流动性，导致铸件容易出现欠铸和缩松等缺陷。化学法由于具有操作简单和细化效果显著的特点，成为细晶铸造最常用、最有效的方法，但细化剂的加入容易改变合金成分和引入杂质，导致涡轮疲劳性能下降。动力学法是通过在浇铸或凝固过程中采用外力诱发熔体搅动或振动破碎枝晶而形成更多的晶核，进而使晶粒得到细化，但现有的动力学法方法单一，细化效果仍有待提高。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，能够实现厚大尺寸高温合金铸件的复合晶粒细化效果。

2、本技术所采用的技术方案是，用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，包括振动平台，振动平台的上表面连接有固定单元，固定单元的两端分别连接有保温桶和真空炉炉体底板，真空炉炉体底板和振动平台之间连接有升降单元，保温桶底部匹配有旋转平台，旋转平台的底部连接有旋转单元，旋转单元通过管线连接有控制柜，控制柜通过管线连接有激振电机，激振电机的输出端连接于振动平台的底面。

3、本技术的特点还在于：

4、固定单元包括沿保温桶周向均匀设置的若干保温桶固定铰链，每个保温桶固定铰链的中部均与振动平台的上表面连接，保温桶固定铰链的一端连接有几字形挂钩，几字形挂钩与保温桶的顶部边缘匹配，保温桶固定铰链的另一端通过挂钩弹簧与真空炉炉体底板的板面连接。

5、升降单元包括升降液压台，升降液压台的一端与真空炉炉体底板连接，升降液压台的另一端与振动平台的底部连接。

6、旋转单元包括旋转轴，旋转轴的一端与旋转平台的底部卡接，旋转轴的另一端连接有旋转电机，旋转电机通过管线与控制柜连接。

7、旋转轴穿过真空炉炉体底板，旋转轴与真空炉炉体底板的连接点处连接有轴真空密封套。

8、振动平台的中部开设有固定孔，固定孔与旋转平台的外壁匹配，固定孔设置于保温桶固定铰链与振动平台的连接点中部。

9、升降液压台与真空炉炉体底板的连接点设置于挂钩弹簧与真空炉炉体底板连接点的外侧，升降液压台与振动平台的连接点设置于激振电机与振动平台连接点的外侧。

10、升降液压台与振动平台之间连接有减振垫。

11、本技术的有益效果是：

12、本技术用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，利用凝固初期液相多，正反旋转搅拌对金属液搅拌剧烈，加剧金属液对流作用，对枝晶起打断作用，从而形成新的籽晶，细化晶粒；而凝固中后期，金属液固相增加，长距离运动困难，利用一定频率的振动作用，可以打断枝晶，阻碍枝晶的长大的同时还可以提高合金结晶的致密度，从而达到大尺寸涡轮的轮毂部分晶粒大幅度细化的目的，实现厚大尺寸高温合金铸件的复合晶粒细化效果，提高涡轮铸件整体性能。

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【技术保护点】

1.用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，包括振动平台(4)，所述振动平台(4)的上表面连接有固定单元，所述固定单元的两端分别连接有保温桶(3)和真空炉炉体底板(6)，所述真空炉炉体底板(6)和振动平台(4)之间连接有升降单元，所述保温桶(3)底部匹配有旋转平台(10)，所述旋转平台(10)的底部连接有旋转单元，所述旋转单元通过管线连接有控制柜(1)，所述控制柜(1)通过管线连接有激振电机(8)，所述激振电机(8)的输出端连接于振动平台(4)的底面。

2.根据权利要求1所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述固定单元包括沿保温桶(3)周向均匀设置的若干保温桶固定铰链(2)，每个所述保温桶固定铰链(2)的中部均与振动平台(4)的上表面连接，所述保温桶固定铰链(2)的一端连接有几字形挂钩(13)，所述几字形挂钩(13)与保温桶(3)的顶部边缘匹配，所述保温桶固定铰链(2)的另一端通过挂钩弹簧(14)与真空炉炉体底板(6)的板面连接。

3.根据权利要求1所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述升降单元包括升降液压台(5)，所述升降液压台(5)的一端与真空炉炉体底板(6)连接，所述升降液压台(5)的另一端与振动平台(4)的底部连接。

4.根据权利要求1所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述旋转单元包括旋转轴(11)，所述旋转轴(11)的一端与旋转平台(10)的底部卡接，所述旋转轴(11)的另一端连接有旋转电机(12)，所述旋转电机(12)通过管线与控制柜(1)连接。

5.根据权利要求4所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述旋转轴(11)穿过真空炉炉体底板(6)，所述旋转轴(11)与真空炉炉体底板(6)的连接点处连接有轴真空密封套(7)。

6.根据权利要求1所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述振动平台(4)的中部开设有固定孔(15)，所述固定孔(15)与旋转平台(10)的外壁匹配，所述固定孔(15)设置于保温桶固定铰链(2)与振动平台(4)的连接点中部。

7.根据权利要求3所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述升降液压台(5)与真空炉炉体底板(6)的连接点设置于挂钩弹簧(14)与真空炉炉体底板(6)连接点的外侧，所述升降液压台(5)与振动平台(4)的连接点设置于激振电机(8)与振动平台(4)连接点的外侧。

8.根据权利要求3所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述升降液压台(5)与振动平台(4)之间连接有减振垫(9)。

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【技术特征摘要】

1.用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，包括振动平台(4)，所述振动平台(4)的上表面连接有固定单元，所述固定单元的两端分别连接有保温桶(3)和真空炉炉体底板(6)，所述真空炉炉体底板(6)和振动平台(4)之间连接有升降单元，所述保温桶(3)底部匹配有旋转平台(10)，所述旋转平台(10)的底部连接有旋转单元，所述旋转单元通过管线连接有控制柜(1)，所述控制柜(1)通过管线连接有激振电机(8)，所述激振电机(8)的输出端连接于振动平台(4)的底面。

2.根据权利要求1所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述固定单元包括沿保温桶(3)周向均匀设置的若干保温桶固定铰链(2)，每个所述保温桶固定铰链(2)的中部均与振动平台(4)的上表面连接，所述保温桶固定铰链(2)的一端连接有几字形挂钩(13)，所述几字形挂钩(13)与保温桶(3)的顶部边缘匹配，所述保温桶固定铰链(2)的另一端通过挂钩弹簧(14)与真空炉炉体底板(6)的板面连接。

3.根据权利要求1所述的用于高温合金涡轮铸造的旋转振动复合细晶装置，其特征在于，所述升降单元包括升降液压台(5)，所述升降液压台(5)的一端与真空炉炉体底板(6)连接，所述升降液压台(5)的另一端与振动平台(4)的底部连接。

4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敏团，曹鑫，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第十二研究所，
类型：新型
国别省市：