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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明属于高熔点合金材料熔炼技术领域，涉及一种磁控电弧变温度梯度熔炼的设备和方法，包括电弧及线圈控制器、电弧枪控制杆、电弧磁控组件、熔炼炉、坩埚、电弧枪、抽真空机构和控制柜，其中电弧磁控组件，包括磁头、电磁屏蔽罩、感应线圈和永磁体组件，且永磁体组件的底端高度与电弧枪的钨级底端高度一致。本发明的优点：采用磁控电弧变温度梯度熔炼的设备和方法，可对高熔点合金熔体进行熔炼，同时，合金温度梯度及电弧作用范围可通过控制尖角磁场的大小进行控制，所获金属材料组织可调控。

主权项：1.一种磁控电弧变温度梯度熔炼的设备，其特征在于，包括电弧及线圈控制器（1）、电弧枪控制杆（2）、电弧磁控组件（4）、熔炼炉（5）、坩埚（7）、电弧枪（6）、抽真空机构（10）和电源控制柜（9），所述电弧及线圈控制器（1）设置在熔炼炉（5）上方，且所述电弧及线圈控制器（1）通过电源连接线与电源控制柜（9）连接；所述电弧枪控制杆（2）的顶端与电弧及线圈控制器（1）相连接，所述电弧枪控制杆（2）的底端伸入熔炼炉（5）内；所述电弧磁控组件（4），包括磁头（41）、电磁屏蔽罩（43）、感应线圈（42）和永磁体组件（44），所述磁头（41）通过磁头连接柱（3）固定在熔炼炉（5）的内顶壁上，且所述磁头（41）具有导入通道，所述感应线圈（42）缠绕在所述磁头（41）上，所述电磁屏蔽罩（43）上部固定在磁头（41）上，且电磁屏蔽罩（43）罩设在感应线圈（42）的外侧，电磁屏蔽罩（43）的底端高度与感应线圈（42）的底端高度一致；所述永磁体组件的上部固定在磁头（41）上，且永磁体组件设置在电磁屏蔽罩（43）的外侧，永磁体组件的底端高度与电弧枪（6）的钨级底端高度一致；所述坩埚（7）设置在熔炼炉（5）内；所述电弧枪的一端与电弧枪控制杆（2）的底端相连接，所述电弧枪的另一端穿过导入通道，且电弧枪（6）的钨极位于坩埚（7）的上方；所述抽真空机构（10）与熔炼炉（5）相连通；所述感应线圈（42）和电弧枪（6）均与电弧及线圈控制器（1）电性连接；所述坩埚（7）为水冷坩埚，坩埚（7）通过支撑底座设置在熔炼炉（5）内；所述永磁体组件包括第一永磁体单元和第二永磁体单元，所述第一永磁体单元有两条，所述第二永磁体单元有两条，每条所述第一永磁体单元和第二永磁体单元交错且呈等距离设置在磁头（41）上，所述第二永磁体单元的长度大于第一永磁体单元的长度，且每条所述第一永磁体单元和第二永磁体单元的底端均与电弧枪（6）的钨极底端平齐；所述磁控电弧变温度梯度熔炼的设备还包括驱动电机（21），所述驱动电机（21）设置在电弧及线圈控制器（1）内；所述电弧枪控制杆（2）包括外套杆（24）、伸缩杆（23）和中心杆（22），所述外套杆（24）的顶端与电弧及线圈控制器（1）连接，外套杆（24）的底端与熔炼炉（5）顶壁固定连接；所述伸缩杆（23）的直径小于外套杆（24），且伸缩杆（23）的外径与外套杆（24）的内壁之间具有空腔，伸缩杆（23）的底端伸入进熔炼炉内；所述中心杆（22）的一端与驱动电机驱动连接，且中心杆（22）与伸缩杆（23）的内壁螺纹连接，所述电弧枪（6）设置在伸缩杆（23）的底端；所述磁控电弧变温度梯度熔炼的设备还包括保护气加压机构（11），所述保护气加压机构（11）与熔炼炉（5）相连通；所述的感应线圈（42）为交流感应线圈。

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