Устройство для производства тяжелых отливок в высоком вакууме Советский патент 1984 года по МПК B22D27/15 F27B14/04 C22B9/20 C22B9/22 

с

(У1

со Изобретение относится к вакуумно металлургии, в частности к электрон нолучевьлм печам для производства тяжелых отливок из тугоплавких металлов в высоком вакууме. Отливки из тугоплавких металлов массой до нескольких сот не могут быть исполь зованы, например, при сооружении резервуаров и трубопроводов. После выплавки тугоплавкие метал лы требуют охлаждения в вакууме или в атмосфере за1дитного газа до 200400°С для предотвращения окисления поверхности отливок. В случае больших отливок продолжительность охлаж дения достигает несколько часов и превышает продолжительность процесса расплавления, причем процессы расплавления, кристаллизации и охлаждения проводят в одном агрегате для чего литейную установку снабжают камерой охла кдения, в которую вводят литейную форму с отливкой. Известна плавильная, литейная и кристаллизационная установка с инду ционным нагревом, содержащая подвиж ную плавильную камеру с шиберным (шлюзовым) затвором и несколько кристаллизационных камер, каждая с шиберным затвором и механизмом вертикального перемещения литейной формы, а также с вакуумной системой (Патент ФРГ № 2135159, кл. В 22 D 27/15, 1973). С помощью механизма вертикальног перемещения литейную форму поднимают из кристаллизационной камеры в плавильную камеру через оба открыты шиберных затвора. После разливки литейную форму снова опускают в кри таллизационную камеру, затворы закр вают и плавильную камеру устанавлив ют на следующую кристаллизационную камеру. Каждая кристаллизационная камера имеет вакуумную систему или на камеры должны вакуумироваться через общий -трубопровод. Известна также электроннолучевая литейная установка, содержащая ваку умную плавильную камеру с поворотным тиглем и расположенные под ней кристаллизационные камеры, установленные на поворотной карусели с цен ральным (общим) вакуумпроводом, при чем между плавильной и кристаллизадионными камерами установлены шлюзо вые затворы, а кристаллизационные камеры имеют механизм центробежного литья (Патент ФРГ № 2508337, кд. В 22 D , 1975). Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является вакуумная ду-говая печь для плавки и литья метал лов, содержащая плавильную камеру и расположенную под ней ишюзовую ка меру, соединенные шиберным за-твором поворотный плавильный тигель и литейную форму, установленную на механизме вертикального перемещения, причем шлюзовая камера установлена на тележке с возможностью перемещения S горизонтальном направлении (Авторское свидетельство СССР № 359970, кл. С 22 в 9/20, 1917), Недостатком известных установок является то, что они предназначены для получения только небольших отливок. Для получения же в них больших отливок установка получается конструктивно сложной и громоздкой. Цель Изобретения - упрощение конструкции устройства для производства тяжелых отливок из тугоплавких металлов в высоком вакууме и повышение его производительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для производства тяжелых отливок в высоком вакууме, преимущественно в электроннолучевой печи, содержащем плавильную камеру с поворотным тиглем и расположенную под ней на подвижной тележке шлюзовую камеру с литейной формой, установленной на выполненном с воз-/ можностью вращения столе, имеющем механизм вертикального перемещения, а между литейной, и ишюзовой камерами вакуумный шиберный затвор, согласно изобретению, литейная форма помещена в вакуумплотно закрываемую емкость с крышкой, установленную на механизме вертикального перемещения, причем эта крышка размещена в шлюзовой камере с возможностью герметизации емкости. Кроме того, устройство снабжено кольцевым экраном, закрепленном в плавильной камере над уплотнительной поверхностью емкости. Снабжение устройства автономной вакуумплоскозакрываемой емкостью с кры1икой позволяет обеспечивать непрерывную работу устройства с одной шлюзовой (кристаллизационной) камерой , что упрощает конструкцию литейного устройства .и позволяет за счет этого получать более крупные отливки. На чертеже показано устройство для -производства .тяжелых отливок в высоком вакууме.в вертикальном сечении. Устройство содержит вакуумную плавильную камеру 1 с электроннолучевой пушкой 2, генерирующей электронный пучок 3, оплавляющий исходную заготовку 4. В плавильной камере 1 находится поворотный тигель 5, из которого жидкий металл, из которого формируют отливку 6, разливочную воронку 7 поступает в литейную форму 8, установленную на центробежный стол и помещенную в вакуумплотнозакрываемую емкость 9, торцовая уплотнительная поверхность которой защищена от-брызг металла кольцевым экраном 10. Механизм 11

вертикального перемещения после окоН чания разливки опускает литейную форму 8 с емкостью 9 в шлюзовую, камеру 12. Между плавильной и ишюзовой камерами 1, 12 находится вакуумный шиберный затвор 13, к нижней части которого размещена съемная крышка .

14,помещанная в герметичную камеру

15.Шлюзовая камера 12 с литейной формой 8 и емкостью 9 установлена на подвижной тележке 16.

Устройство работает следующим образом.1

Исходная заготовка 4 под действием электронного пучка 3 оплавляется. Жидкий металл каплями стекает в поворотный: тигель 5 и после расплавления в тигле жидкого металла равного массе отливки наклоняют тигель и жидкий металл через воронку 7 поступает в литейную форму 8, помещенную в емкость 9. в процессе разливки включают центробе ный стол. После разливки механизмом 11 вертикальноЕС

перемещения литейную форму 8 с емкостью 9 опускают в шлюзовую камеру 12, шиберным затвором 13 перекрывают плавильную камеру 1. Одновременно с камеры 15 снимают крышку 14 и насаживают на емкость 9 , которая благодаря этому герметизируется

.эакуумио-плотно. В шлюзовую камеру 12 напускают воздух, после чего вывозят ее из под плазильной камеры

0 тележкой 16, емкость 9 с литейной формой 8 и отливкой 6 вынимают из шлюзовой камеры 12 и подключают к дополнительйому охлаждающему уст«ройству, в результате этого процесс

5 охлаждения отливок в литейных формах происходит независимо от процесса плавления в плавильном устройстве.

После выемки отливки б в шлюзовую камеру 12 загружают новую емкость с находящейся в ней литейной формой и кры1икой и процесс получения отливки повторяют.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЯЖЕЛЛХ ОТЛИВОК В.ВЫСОКОМ ВАКУУМЕ, преимущественно в электроннолучевой печи, содержащее плавильную камеру с поворотным тиглем и расположенную под ней на подвижной тележке шлюзовую камеру с литейной фор- мой, Установленной на центробежном столе, причем литейная форма установлена на механизме вертикального перемещения, а между плавильной и 1члют зовой камерами размещен вакуумный шиберный затвор, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности устройства литейная форма . помещена в вакуумплотно закрываемую емкость с крьиакой, установленную на механизме вертикального перемещения, при этом крышка размещена в шлюзовой камере с возможностью герметизации емкости. 2. Устройство по п. 1, о т л и- J чающееся тем,.что оно снаб- , йл жено кольцевым экраном, закрепленным в плавильной камере над уплотнительной поверхностью емкости.