專利名稱：液態金屬浸滲可視化控制方法專用裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液態金屬浸滲裝置，特別是液態金屬浸滲可視化控制方法專用裝置。
背景技術：
參照圖2，文獻"專利號為ZL00242901.2的中國專利"公開了一種可模擬高溫條件下孔隙介 質中滲流動態的方法。在其所用裝置的頂面和底面中部設有觀察窗4和照明窗6，觀察窗上部 安裝顯微攝像機5，照明窗下部安裝反射鏡11和光源10，利用透明微模型8模擬多孔介質孔隙 結構并將其固定在觀察室內。模型的出入口與觀察室外的高溫容器3、微量驅動泵l、回壓調 節器15連接，觀察室的溫度通過恒溫油浴調節，壓力由高溫計量泵13控制，從而實現常溫常 壓和高溫高壓條件下孔隙介質中的滲流動態模擬。
該方法是通過透明微模型來模擬高溫條件下孔隙介質中滲流動態，由于其采用透明的微 模型模擬多孔介質的孔隙結構，因而只能對真實浸滲過程進行模擬測量，無法直接對流體在 多孔介質預制體中的實際滲流情況進行直觀可視化測量，也不能實現浸滲過程的在線反饋控 制；同時利用該裝置也無法得到浸滲過程內部面場上的全部溫度信息。 發明內容
為了克服現有技術無法實現對液態金屬在多孔介質預制體內部浸滲過程的直接觀測及在 線控制的不足，本實用新型提供一種液態金屬浸滲可視化控制方法專用裝置，其滲流腔蓋、 浸滲腔、坩堝三者之間釆用螺栓連接，坩堝與滲流腔蓋、浸滲腔通過螺栓連接后放置于加熱 單元內，溫控儀對纖維預制體進行預熱，通過抽真空系統和浸滲控制系統實現金屬液在纖維 預制體中的浸滲。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 一種液態金屬浸滲可視化控制方法專 用裝置，其特點是包括滲流腔蓋、坩堝、加熱單元、抽真空系統、浸滲腔以及套筒，浸滲腔 為三臺式結構，套筒底面為斜面形狀，浸滲腔置于坩堝里，套筒置于浸滲腔里，套筒的外徑 與浸滲腔內徑等大，套筒上的凸臺卡在浸滲腔的凹臺上，滲流腔上部腔體固定套筒，下部腔 體用來放置預制體；滲流腔蓋的凸臺上開有與套筒大小相同的通孔，滲流腔蓋壓緊套筒，套 筒的斜面與預制體斜面緊密接觸，滲流腔蓋、浸滲腔、坩堝的法蘭盤上均勻分布8個螺栓孔， 三者之間采用螺栓連接；套筒與浸滲腔之間通過石墨紙進行密封；坩堝用來熔煉金屬，與滲 流腔蓋、浸滲腔通過螺栓連接后放置于加熱單元內；通過加熱單元間接實現對纖維預制體的 預熱，通過抽真空系統和浸滲控制系統實現金屬液在纖維預制體中的浸滲。
本實用新型的有益效果是由于利用液態金屬在多孔介質中浸滲可視化的專用裝置，真實地反映了液態金屬在多孔介質預制體中的流動狀態，浸滲控制系統實現了對浸滲過程的實 時控制，圖像采集處理系統實現了對浸滲過程的可視化觀測。通過圖像采集處理系統獲得的 直觀圖像信息可以深入研究液態金屬在多孔介質預制體中的滲流規律，進而掌握真實的浸滲 過程，為采用浸滲方法制備金屬基復合材料的工藝奠定理論基礎，從而更好地指導現有的金 屬基復合材料制備工藝，解決影響復合材料制件性能的關鍵問題。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細說明。
圖l是本實用新型液態金屬浸滲可視化控制裝置結構示意圖。
圖中，1-浸滲控制系統，2-圖像采集處理系統，3-紅外熱像儀；4-滲流腔蓋，5-浸滲腔， 6-不銹鋼坩堝，7-電氣比例閥，8-儲氣罐，9-加熱單元，10-套筒，11-預制體，12-AZ91D鎂合 金，13-溫控儀，14-抽真空系統，15-石墨紙。
圖2是現有技術模擬滲流動態裝置的結構示意圖。
圖中，1-微量驅動泵，3-高溫容器，4-觀察窗，5-顯微攝像機，6-照明窗，8-微模型，10-光源，11-反射鏡，13-高溫計量泵，15-回壓調節器。
具體實施方式
實施例l:參照圖l，液態金屬在多孔介質中的浸滲可視化專用裝置。該裝置由浸滲控 制系統l、圖像采集處理系統2、紅外熱像儀3、溫控儀13、抽真空系統14組成。浸滲系統 由滲流腔蓋4、浸滲腔5、不銹鋼坩堝6、套筒10組成。滲流腔蓋4、浸滲腔5、不銹鋼坩堝 6的法蘭盤上均勻分布八個螺栓孔，三者之間采用螺栓連接。滲流腔蓋4需壓緊套筒10，滲 流腔蓋4的凸臺上開有與套筒10大小相同的通孔，以便觀測套筒斜面的溫度場信息，其中套 筒10底面為斜面形狀，該斜面與預制體11斜面緊密接觸，來反映滲流內部溫度場信息；滲 流腔5上部腔體固定套筒10，下部腔體用來放置預制體；不銹鋼坩堝6用來熔煉AZ91D鎂 合金12，坩堝6與滲流腔蓋4、浸滲腔5通過螺栓連接后放置于加熱單元9內。儲氣罐8由 管道通過電氣比例閥7接入坩堝6。
溫度控制系統由加熱單元9、溫控儀13、熱電偶、保溫部件和絕緣部件組成，溫度控制 系統實現對不銹鋼坩堝6的加熱，使鎂合金熔化，并給預制體ll預熱；抽真空系統14由電 機、真空泵、壓力表組成。
滲流腔蓋4、浸滲腔5、不銹鋼坩堝6的法蘭盤上均勻分布八個螺栓孔，采用螺栓連接， 其中不銹鋼坩堝6與浸滲腔5之間、套筒10和浸滲腔5之間用數層石墨紙15進行密封，浸 滲腔5與滲流腔蓋4之間用石墨墊圈進行密封；在套筒、浸滲腔5與套筒接觸面涂抹石墨， 起到潤滑作用，方便浸滲結束后模具的拆卸；在不銹鋼坩堝6內加入鎂合金，將預制體ll放置在浸滲腔5中，保證預制體11斜面與套筒IO斜面之間緊密接觸；對滲流腔蓋4、浸滲腔5、 不銹鋼坩堝6用螺栓進行連接，確保滲流腔蓋4壓緊套筒10。將浸滲系統放置于加熱單元9 內，并連接抽真空系統14和浸滲控制系統1 。
權利要求1、一種液態金屬浸滲可視化控制方法專用裝置，其特征在于包括滲流腔蓋、坩堝、加熱單元、抽真空系統、浸滲腔以及套筒，浸滲腔為三臺式結構，套筒底面為斜面形狀，浸滲腔置于坩堝里，套筒置于浸滲腔里，套筒的外徑與浸滲腔內徑等大，套筒上的凸臺卡在浸滲腔的凹臺上，滲流腔上部腔體固定套筒，下部腔體用來放置預制體；滲流腔蓋的凸臺上開有與套筒大小相同的通孔，滲流腔蓋壓緊套筒，套筒的斜面與預制體斜面緊密接觸，滲流腔蓋、浸滲腔、坩堝的法蘭盤上均勻分布8個螺栓孔，三者之間采用螺栓連接；套筒與浸滲腔之間通過石墨紙進行密封；坩堝用來熔煉金屬，與滲流腔蓋、浸滲腔通過螺栓連接后放置于加熱單元內；通過加熱單元間接實現對纖維預制體的預熱，通過抽真空系統和浸滲控制系統實現金屬液在纖維預制體中的浸滲。
專利摘要本實用新型公開了一種液態金屬浸滲可視化控制方法專用裝置，其浸滲腔為三臺式結構，套筒底面為斜面形狀，浸滲腔置于坩堝里，套筒置于浸滲腔里，套筒的外徑與浸滲腔內徑等大，套筒上的凸臺卡在浸滲腔的凹臺上，滲流腔上部腔體固定套筒，下部腔體用來放置預制體；滲流腔蓋的凸臺上開有與套筒大小相同的通孔，滲流腔蓋壓緊套筒，套筒的斜面與預制體斜面緊密接觸，滲流腔蓋、浸滲腔、坩堝的法蘭盤上均勻分布8個螺栓孔，三者之間采用螺栓連接；套筒與浸滲腔之間通過石墨紙進行密封；坩堝與滲流腔蓋、浸滲腔通過螺栓連接后放置于加熱單元內，溫控儀對纖維預制體進行預熱，通過抽真空系統和浸滲控制系統實現金屬液在纖維預制體中的浸滲。
文檔編號C22C47/08GK201433240SQ20092003373
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者周計明, 瑞 徐, 李賀軍, 蘇力爭, 齊樂華 申請人:西北工業大學