плавильно-заливочная вакуумная установка для плавления и получения литых заготовок из титановых сплавов

Формула изобретения

Плавильно-заливочная установка для плавления и получения литых заготовок из титановых сплавов, содержащая вакуумную систему с вакуумной камерой, гарнисажный графитовый тигель, установленный в вакуумной камере, узел электродуговой плавки расходуемого титанового электрода, узел заливки с контейнером литейных форм на центробежном столе, установленный в вакуумной камере, пульт управления работой установки, отличающаяся тем, что гарнисажный графитовый тигель снабжен электромагнитным устройством устранения прожога гарнисажного слоя и насыщения сплава примесями, а контейнер литейных форм - устройством подогрева литейных форм, при этом гарнисажный графитовый тигель выполнен неохлаждаемым.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии и к технике медицинского назначения, а именно к установкам для плавки титановых сплавов и получения литых заготовок, в частности, для стоматологии.

Известны плавно-заливочные вакуумные установки для плавления и получения литых заголовок из титановых сплавов машиностроительного назначения для получения титановых литых заголовок с выплавкой жидкого металла методом дуговой плавки с расходуемым электродом в гарнисажном тигле и центробежной заливкой литейных форм [1]

Наиболее близким аналогом к предлагаемой установке является плавильно-заливочная вакуумная установка для плавления и получения литых заголовок из титановых сплавов, содержащая вакуумную систему с вакуумной камерой, гарнисажный графитовый тигель, установленный в вакуумной камере, узел электродуговой плавки расходуемого титанового электрода, узел заливки с контейнером литейных форм на центробежном столе, установленный в вакуумной камере, пульт управления работой установки [2]

Все указанные выше аналоги имеют общие недостатки: позволяют выплавлять жидкий металл с минимальной массой порядка 50 кг и отливать заготовки с минимальной толщиной 2,0 мм; плавка металла не исключает прожога бокового гарнисажа и, как следствие, насыщения сплава примесями тигля; расплавленный металл имеет низкую температуру перегрева над температурой его плавления из-за больших теплопотерь стенки охлаждаемого тигля, что снижает его текучесть и способность оформлять тонкие стенки заготовки; заливочный контейнер не нагревается и заливка металла в холодные формы не позволет оформлять тонкие стенки заготовок; большие габариты, что не позволяет распологать их в лабораториях стоматологических клиник.

Задачей изобретения является создание малогабаритной вакуумной плавильно-заливочной установки, обеспечивающей выплавку качественного сплава с минимально допустимым количеством примесей и получения микроотливок с толщиной стенок до 0,1 мм и массой до 10 г из титановых сплавов, удовлетворяющих требованиям здравоохранения.

Поставленная задача решается за счет того, что в плавильно-заливочной вакуумной установке для плавления и получения литых заготовок из титановых сплавов, содержащей вакуумную систему с вакуумной камерой, гарнисажный графитовый тигель, установленный в вакуумной камере, узел электродуговой плавки расходуемого титанового электрода, узел заливки с контейнером литейных форм на центробежном столе, установленный в вакуумной камере, пульт управления работой установки, гарнисажный графитовый тигель снабжен электромагнитным устройством устранения прожога гарнисажного слоя и насыщения сплава примесями, а контейнер литейных форм устройством подогрева литейных форм. при этом гарнисажный графитовый тигель выполнен неохлаждаемым.

Новым в установке является то, что гарнисажный графитовый тигель снабжен электромагнитным устройством устранения прожога гарнисажного слоя и насыщения сплава примесями, а контейнер литейных форм устройством подогрева литейных форм, при этом гарнисажный графитовый тигель выполнен неохлаждаемым.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

В плавильно-заливочной камере 1 плавильный тигель 2 установлен в поворотном механизме. На тигель 2 монтируется электромагнитное устройство 3, включающееся одновременно с образованием дуги между торцем расходуемого электрода 4 и металлом на дне тигля 2.

Заливаемые фермы 5 помещаются в термоконтейнер 6 с системой нагрева 7, который устанавливается на центробежном столе 8. Свободное пространство контейнера 6 заполняется опорным наполнителем. Нагреватель 7 является составным элементом термоконтейнера 6, изолирован от рабочего пространства плавильной камеры 1. Камера 1 снабжена вакуумной системой 9, которая способствует стабильному горению дуги, дегазации расплава и снижению его физико-химической активности.

Устройство используется следующим образом.

Устанавливают расходуемый электрод 4, гарнисажный графитовый тигель 2, контейнер 6 литейной формой 5. Плавильно-заливочную камеру 1 герметизируют, включают вакуумную систему 9 и систему нагрева литейных форм 7.

Затем включают энергосистему, зажигают дугу между электродом 4 и куском на дне тигля 2. Производят форсированное расплавление электрода 4, не допуская горения дуги между боковыми стенками тигля 2 путем включения /отключения/ электромагнитных катушек 3.

После наплавки заданного количества металла и достижения заданной температуры литейной формы включают центробежный стол 8 и путем поворота тигля 2 металл сливают в литейную форму 5. После остывания формы 5 до заданной температуры производят разгерметизацию камеры 1. Контейнер 6 с отливками извлекают для последующих операций. Последующие финишные технологические операции производятся вне печи.

Предлагаемая конструкция печи обеспечивает получение широкой номенклатуры медицинских отливок высокого качества из титановых сплавов, обслуживается одним оператором, экономична в эксплуатации.