專利名稱：一種連續制備非晶合金絲的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于制取非晶合金絲的直接成形和近凈成形技術，主要提供了一種連續制 備非晶合金絲的方法及其裝置。
背景技術：
非晶合金絲是繼非晶薄帶后出現的新型非晶材料，具有特殊的力學性能和物理性 能抗拉強度高、彈性極限大、獨特的磁效應，包括巨磁阻抗效應和大巴克豪森效應等。因 此，非晶合金絲既可作為結構材料，也可作為功能材料。制備圓度高、均勻性好的非晶合金 絲，已成為各國爭相研究的關鍵技術。現有的非晶合金絲制備方法包括玻璃包覆法、內圓水紡法和熔體抽拉法。內圓水 紡法制絲冷卻能力較差，而且冷卻液易與高溫熔融合金反應，熔體抽拉法難以制備連續超 長非晶合金絲。只有玻璃包覆法能制備超細(3 100 μ m)非晶合金絲。目前，國內外的玻璃包覆裝置大多無法實現合金原料在制備過程中的連續補充， 因而無法達到連續制備非晶合金絲的目的；實現連續進料的裝置往往又無法做到與大氣隔 絕，而只能在敞口的玻璃試管中通入氬氣保護，對于易高溫氧化合金系，無法達到連續制備 的目的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種連續制備超細非晶合金絲的方法和裝置，實現非晶合 金絲的連續制備，制備直徑3 100μπι，高質量超細連續的非晶合金絲材。適合于狗基、Co 基、Ni基等非晶合金絲的連續生產。本發明的技術方案是一種連續制備非晶合金絲的方法，具體包括以下步驟 步驟1 先將按名義成分配好的合金電弧爐熔煉成均勻的母合金，并吸鑄成直徑為
3 IOmm的合金棒，切割成長為4 IOmm的合金錠和長為10 70讓的合金棒；
步驟2 將制好的合金錠放入玻璃管的底部，合金棒與導入桿連接，玻璃管與焊接波紋 管連接后，開機械泵抽真空至2. 5Pa,充氬氣至0. IMPa,接著再抽真空至2. 5Pa,充氬氣至 0. IMPa ；
步驟3 啟動感應線圈所附帶的高頻感應裝置，將合金錠感應熔化，同時玻璃管底部軟 化；啟動紅外測溫儀監測合金溫度，當合金錠和底部玻璃管達到熔融狀態時，用預先制備好 的帶尖端的玻璃棒從軟化的玻璃試管底部牽引出玻璃包覆的合金細絲；同時旋轉直線導入 器的上端轉軸，使導入桿和合金棒下降，補充被消耗的合金；啟動直線伺服電機，升降桿在 直線伺服電機的作用下不斷下降，使波紋管伸長，玻璃試管隨之下降，補充被消耗的玻璃；
步驟4 將連續得到直徑為3 100 μ m的玻璃包覆的合金細絲經水冷裝置噴水冷卻，后 經導輪繞在繞絲輪上。本發明的另一目的提供上述制備方法的裝置，該裝置由真空系統、升降系統、合金 導入系統、加熱系統、冷卻系統和繞絲系統組成，其中，所述合金導入系統由直線導入器、四通、導入桿、波紋管和玻璃管組成，所述升降系統由伺服電機和升降桿構成；其中，所述直線 導入器與所述四通上部連接，所述波紋管與所述四通的下部焊接，所述波紋管的底部與玻 璃管連接，所述玻璃管中設置有導入桿，所述導入桿穿過所述波紋管和四通與所述直線導 入器連接，所述波紋管的底部與所述升降桿連接，所述升降桿與直線伺服電機連接。本發明具有以下優點
本發明突破了以往玻璃包覆法的缺陷，在完全隔絕空氣，高純氬氣保護下連續補充合 金原料，實現了徹底避免絲材氧化下的連續生產。具有生產流程短、效益高、連續制備等優 點，制備出的非晶合金絲圓度高、均勻性好，適于大規模、產業化生產。該方法制備的非晶合金絲表面質量好、圓度高、超細，可達3 100 μ m，是目前制備 非晶合金絲中比較細的一種方法。
圖1是本發明連續制備非晶合金絲的裝置的結構示意圖。圖2本發明玻璃包覆非晶合金絲的X射線衍射圖譜。圖中
權利要求
1.一種連續制備非晶合金絲的方法，其特征在于，具體包括以下步驟步驟1 先將按名義成分配好的合金電弧爐熔煉成均勻的母合金，并吸鑄成直徑為 3 IOmm的合金棒，切割成長為4 IOmm的合金錠和長為10 70讓的合金棒；步驟2 將制好的合金錠放入玻璃管的底部，合金棒與導入桿連接，玻璃管與焊接波紋 管連接后，開機械泵抽真空至2. 5Pa,充氬氣至0. IMPa,接著再抽真空至2. 5Pa,充氬氣至 0. IMPa ；步驟3 啟動感應線圈所附帶的高頻感應裝置，將合金錠感應熔化，同時玻璃管底部軟 化；啟動紅外測溫儀監測合金溫度，當合金錠和底部玻璃管達到熔融狀態時，用預先制備好 的帶尖端的玻璃棒從軟化的玻璃試管底部牽引出玻璃包覆的合金細絲；同時旋轉直線導入 器的上端轉軸，使導入桿和合金棒下降，補充被消耗的合金；啟動直線伺服電機，升降桿在 直線伺服電機的作用下不斷下降，使波紋管伸長，玻璃試管隨之下降，補充被消耗的玻璃；步驟4 將制得的直徑為3 100 μ m的玻璃包覆的合金細絲經水冷裝置噴水冷卻，后經 導輪繞在繞絲輪上。
2.根據權利要求1所述的制備方法的裝置，其特征在于，該裝置由真空系統、升降系 統、合金導入系統、加熱系統、冷卻系統和繞絲系統組成，其特征在于，所述合金導入系統由 直線導入器(1)、四通(2)、導入桿(4)、波紋管(6)和玻璃管(7)組成，所述升降系統由伺服 電機(3)和升降桿(5)構成；其中，所述直線導入器(1)與所述四通(2)上部連接，所述波紋 管(6)與所述四通(2)的下部焊接，所述波紋管(6)的底部與玻璃管(7)連接，所述玻璃管 (7)中設置有導入桿(4)，所述導入桿(4)穿過所述波紋管(6)和四通(2)與所述直線導入 器(1)連接，所述波紋管(6)的底部與所述升降桿(5)連接，所述升降桿(5)與直線伺服電 機(3)連接。
全文摘要
本發明涉及一種連續超細非晶合金絲的制備方法及裝置；該裝置由真空系統、升降系統、合金導入系統、加熱系統、冷卻系統和繞絲系統組成，其工藝特征為將配好的合金熔煉并吸鑄，切割成長為4~10mm的合金錠和長為10~70mm的合金棒，將合金錠放置在玻璃試管底部，合金棒與導入桿連接，玻璃試管與波紋管底端連接，抽真空充氬氣后，感應加熱使試管底部合金熔化，玻璃試管底部隨之軟化，用帶尖端的玻璃棒從玻璃試管底部牽引出細絲，細絲被噴水冷卻后經導輪導向繞在繞絲輪上。制備過程中升降桿下降，焊接波紋管被拉長，玻璃試管下降，補充被消耗的玻璃；旋轉導入器，導入桿和合金棒不斷下降，補充被消耗的合金；實現連續制備超細非晶合金絲的目的。
文檔編號C22C1/03GK102127720SQ20111003290
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者廖衛兵, 張勇, 朱志光, 胡繼明, 趙楊勇 申請人:北京科技大學