真空 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (6): 61-66.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2024.06.11
宋静思1, 张强2, 孙冕3, 侯景岳1, 张哲魁1
SONG Jing-si1, ZHANG Qiang2, SUN Mian3, HOU Jing-yue1, ZHANG Zhe-kui1
摘要: 近年来新一代TiAl合金涡轮叶片开始大面积应用在国内外航空发动机上,随着TiAl叶片需求的增长,作为TiAl叶片生产的关键设备——冷坩埚感应凝壳炉的发展也进入了新阶段。在此背景下,本文介绍了真空冷坩埚感应凝壳炉的结构形式、技术特点及使用现状;然后解释了冷坩埚熔炼与悬浮熔炼的区别,阐述了真空冷坩埚感应凝壳炉适用的应用范围;最后分析了真空冷坩埚感应凝壳炉的发展趋势与前景。
中图分类号: TF341.7
[1] 苑世剑. 轻量化成形技术[M]. 北京:国防工业出版社, 2010. [2] 马开道,鲁毅,马琨. 稀有金属真空熔铸技术及其设备设计[M]. 北京:冶金工业出版社, 2011. [3] CONSARC. Two chamber horizontal induction skull melting furnace[EB/OL].[2024-06-09]. https://consarc.com/products/two-chamber-horizontal/. [4] ALD. LEICOMELT with cold wall induction crucible[EB/OL].[2024-06-09]. https://www.ald-vt.com/cn/portfolio/engineering/vacuum-metallurgy/leicomelt-leybold-induction-cold-melting/. [5] BOJAREVICS V, PERICLEOUS K, HARDING R A, et al.The development and experimental validation of a numerical model of an induction skull melting furnace[J]. Metallurgical and Materials Transactions B, 2004,35(4): 785-803. [6] 郭景杰,苏彦庆. 钛合金ISM熔炼过程热力学与动力学分析[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1998. [7] 苏彦庆, 郭景杰, 刘贵仲. 有色合金真空熔炼过程熔体质量控制[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2005. [8] SCHIPPEREIT G H, LEATHERMAN A F, EVERS D.Cold-crucible induction melting of reactive metals[J]. JOM, 1961,13(2): 140-143. [9] OKRESS E C, WROUGHTON D M, COMENETZ G, et al.Electromagnetic levitation of solid and molten metals[J]. Journal of Applied Physics, 1952,23(5): 545-552. [10] SNEYD A D, MOFFATT H K.Fluid dynamical aspects of the levitation-melting process[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2006,117: 45-70. [11] HOLMES L M.Stability of magnetic levitation[J]. Journal of Applied Physics, 1978,49(6): 3102-3109. [12] 只野英顕, 貝沼研吾. 浮揚溶解装置(CCLM)の進展 (誘導加熱特集)[J]. Fuji Electric Journal, 1998,71(5): 259-263. [13] 篠倉恒樹, 武達男. 浮揚溶解装置(CCLM)の特長と溶解実績 (誘導加熱特集)[J]. Fuji Electric Journal, 1998,71: 264-267. [14] 刘如水. 制备难熔的玻璃、陶瓷和晶体材料的新方法——冷坩埚技术简介[J]. 硅酸盐通报, 1982(3): 31-36. [15] 刘丽君, 张生栋. 放射性废物冷坩埚玻璃固化技术发展分析[J]. 原子能科学技术, 2015,49(4): 589-596. [16] 杨丽莉, 李晓海, 徐卫. 冷坩埚玻璃固化技术及应用[J]. 辐射防护通讯, 2013,33(3): 37-41. [17] DEMINE A V, KRYLOVA N V, POLYEKTOV P P, et al.High level liquid waste solidification using a “cold” crucible induction melter[J]. MRS Online Proceedings Library (OPL), 2000,663:27. [18] HARDING R, WICKINS M, LI Y, et al.Progress towards the production of high quality and TiAl castings[C]//Structural Intermetallics 2001, Warrendale, Pennsylvania, 2001: 181-189. [19] PERICLEOUS K, BOJAREVICS V, DJAMBAIOV G, et al.Experimental and numerical study of the cold crucible melting process[J]. Applied Mathematical Modelling, 2006,30(11): 1262-1280. [20] 宋青竹,鄂东梅,王玲玲,等. 真空电弧炉及凝壳炉的控制技术进展[J]. 真空,2022,59(6):1-9. [21] 杨锐. 钛铝金属间化合物的进展与挑战[J]. 金属学报,2015,51(2):129-147. [22] 姚文静. 美国RTI为leap发动机供应钛铝合金[J]. 中国钛业, 2014(4): 32. [23] 中国有色网. 国产钛铝叶片应用于C919大飞机[J]. 特种铸造及有色合金, 2021,41(2): 197. [24] 贾均. 钛铝合金及其熔炼技术[J]. 特种铸造及有色合金, 1998(4): 8-13. [25] CHOUDHURY A, BLUM M.Economical production of titanium-aluminide automotive valves using cold wall induction melting and centrifugal casting in a permanent mold[J]. Vacuum, 1996,47(6): 829-831. [26] 宋静思, 赵帅, 陈久强, 等. 搅动式真空细晶铸造炉及其使用方法: CN109719278A[P].2019-05-17. [27] 宋静思, 张强, 左野, 等. 新式连续型真空冷坩埚感应凝壳炉[J]. 真空, 2023,60(2): 73-77. |
[1] | 付学成, 瞿敏妮, 权雪玲, 乌李瑛, 王英, 程秀兰. 电子束设备蒸镀铝膜工艺的研究*[J]. 真空, 2024, 61(6): 1-6. |
[2] | 闫超, 张涛, 贾子朝, 成成, 赵国华. 电子束熔炼用水冷铜坩埚研制[J]. 真空, 2024, 61(2): 78-85. |
[3] | 宋静思, 谭永宁, 陈久强, 张哲魁, 孙足来. 液态金属冷却定向凝固/单晶炉的现状与展望[J]. 真空, 2023, 60(6): 61-65. |
[4] | 李建军, 孙足来, 宋青竹, 张哲魁, 牟鑫, 葛家希, 尹丹凤, B.A.ШAПOBAЛOB, 许小海. 等离子体技术在金属冶炼还原提纯中的应用[J]. 真空, 2023, 60(6): 47-52. |
[5] | 宋静思, 王春钢, 黄瀚川, 左野, 滕龙, 陈久强, 李秀章. 用于等轴晶铸造的真空感应精密铸造炉主流结构及未来发展[J]. 真空, 2023, 60(5): 92-97. |
[6] | 宋静思, 张强, 左野, 陈久强, 李秀章, 李宏磊, 张哲魁. 新式连续型真空冷坩埚感应凝壳炉[J]. 真空, 2023, 60(2): 73-77. |
[7] | 宋静思, 喻石亚, 陈久强, 杜腾飞, 滕龙, 李秀章, 王杰, 张哲魁. 新式布局的真空等轴晶精密铸造炉[J]. 真空, 2022, 59(1): 74-78. |
[8] | 宋静思, 王婷, 李秀章, 陈久强, 张哲魁. 一种大型真空精密铸造炉结构布局的研究[J]. 真空, 2021, 58(2): 31-36. |
[9] | 宋青竹, 董辉, 鄂东梅, 王玲玲, 张宁, 乔忠路. 电磁悬浮真空熔铸技术进展[J]. 真空, 2019, 56(6): 43-48. |
[10] | 宋静思, 赵帅, 王婷, 陈久强, 张哲魁. 真空精密铸造装备——细晶铸造炉[J]. 真空, 2019, 56(4): 44-48. |
[11] | 宋青竹, 张哲魁, 孙足来, 鄂东梅. 大型钛合金熔铸技术——真空电弧凝壳精铸设备进展[J]. 真空, 2018, 55(5): 58-61. |
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