專利名稱：高真空熔煉、吸鑄可控性試樣制備用的吸鑄嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高真空熔煉、吸鑄可控性試樣制備用的吸鑄嘴，屬于非晶態(tài)材料試 樣制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在物理、材料科學(xué)與工程領(lǐng)域之中，需要制備大量地試樣(棒狀、板狀、球狀等) 來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究。其中吸鑄法制備試樣是最為常用又最為科學(xué)的方法之一。但由于在 密閉的高真空環(huán)境條件之下進(jìn)行試樣的制備，實(shí)非一件易事，其過程受很多因素影響和干擾， 如金屬熔體的溫度，粘度，表面張力難以及時監(jiān)控以及它們與熔煉時的電流、電壓大小，電 極與被熔體距離的關(guān)系，嚴(yán)重地影響了試樣制備的成功率和質(zhì)量，甚至根本無法成形。
在采用高真空電弧熔煉吸鑄的工藝中，目前吸鑄是在銅坩堝上開一個小口，再塞緊一個 中心帶一小孔的石墨嘴，將被熔物用電弧將其熔煉后將其吸鑄成試棒(樣)。
試樣制備過程以往常見的問題
1) 合金熔化后，由于石墨嘴孔太大，合金未來得及吸鑄就自動流出石墨嘴、流到模具上 端，未能成型，試樣制備失敗。
2) 合金熔化后，合金未來得及吸鑄就自動流進(jìn)石墨嘴而被凝固堵死，試樣制備失敗。
3) 合金熔化后，由于石墨嘴孔太小，合金吸不下去。 新設(shè)計的可控性試樣制備工藝裝置徹底解決了以上幾個問題。
目前該老式工藝很難控制和掌握，成功率僅十分之一，且難以控制質(zhì)量和試樣的穩(wěn)定性。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種可極大地提高試樣成功率的高真空熔煉、吸鑄可控性試 樣制備用的吸鑄嘴。
本實(shí)用新型的特征在于，在所述吸鑄嘴開有一個貫通該吸鑄嘴的中心孔，正對坩堝底部 被熔化熔液吸鑄口處的上段所述中心孔的直徑小于下段所述中心孔的直徑，該上段所述中心 孔的軸向長度小于下段所述中心孔的軸向長度，從而構(gòu)成一個所述放大式的鑄嘴通道，所述 鑄嘴通道上、下二段中心孔的直徑和長度足以使所述吸鑄嘴在負(fù)壓作用下能使所述被熔的熔 液流經(jīng)該鑄嘴通道后能吸鑄成試棒。
實(shí)驗(yàn)證明，所述吸鑄嘴試樣吸鑄成型的效果，從原有的10%-20%提高到了95%以上。從 根本上解決了這一目前在國內(nèi)和國外還未解決的難題。使該工藝從不可控狀態(tài)達(dá)到了完全可控的良好狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)了試樣在高真空條件下吸鑄成型的可控性，為制備穩(wěn)定和高質(zhì)量的試樣 提供了可能。雖然其科學(xué)性含量有限，但卻十分實(shí)用可靠！效果十分明顯。實(shí)施起來十分方 便和經(jīng)濟(jì)。


圖l為現(xiàn)有吸鑄嘴的剖視圖
a.橫剖視圖，b.縱剖視圖。
圖2為本實(shí)用新型的吸鑄嘴的剖視圖-
a.橫剖視圖，b.縱剖視圖。
圖3為高真空熔煉、吸鑄可控性試樣制備工藝裝置示意圖。
l-電極，2-電弧，3.被熔融的合金錠，4-坩堝，5-吸鑄嘴，6-試樣模具，7-吸鑄負(fù)壓。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1 3對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做詳細(xì)說明
將石墨材質(zhì)的吸鑄嘴5按圖示的結(jié)構(gòu)和適中的尺寸預(yù)先制備好后，將其放入到銅質(zhì)坩堝 4的底部預(yù)留孔內(nèi)。待抽取真空度到規(guī)定要求后，充入一定量的氬氣進(jìn)行保護(hù)，再用電極1 產(chǎn)生的電弧2將合金錠3熔化后，利用吸鑄負(fù)壓7將合金熔體吸鑄到放置在裝置底部的試樣 模具6之中，直到冷卻至規(guī)定溫度，完成一個吸鑄試樣的制備。
權(quán)利要求1、高真空熔煉、吸鑄可控性試樣制備用的吸鑄嘴，其特征在于，在所述吸鑄嘴開有一個貫通該吸鑄嘴的中心孔，正對坩堝底部被熔化熔液吸鑄口處的上段所述中心孔的直徑小于下段所述中心孔的直徑，該上段所述中心孔的軸向長度小于下段所述中心孔的軸向長度，從而構(gòu)成一個所述放大式的鑄嘴通道，所述鑄嘴通道上、下二段中心孔的直徑和長度足以使所述吸鑄嘴在負(fù)壓作用下能使所述被熔的熔液流經(jīng)該鑄嘴通道后能吸鑄成試棒。
專利摘要本實(shí)用新型涉及高真空熔煉、吸鑄可控性試樣制備用的吸鑄嘴。屬于非晶態(tài)材料試樣制備技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，在所述吸鑄嘴開有一個貫通該吸鑄嘴的中心孔，正對坩堝底部被熔化熔液吸鑄口處的上段所述中心孔的直徑小于下段所述中心孔的直徑，該上段所述中心孔的軸向長度小于下段所述中心孔的軸向長度，從而構(gòu)成一個所述放大式的鑄嘴通道，所述鑄嘴通道上、下二段中心孔的直徑和長度足以使所述吸鑄嘴在負(fù)壓作用下能使所述被熔的熔液流經(jīng)該鑄嘴通道后能吸鑄成試棒。該吸鑄嘴能使試棒的成型率從10％-20％提高到95％以上，而且易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號B22D18/06GK201389631SQ20092010679
公開日2010年1月27日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者劉偉剛, 姚可夫, 謝克非, 黃天佑 申請人:清華大學(xué)