一种均匀浇铸装置及浇铸方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109175333A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811181181.7(22)申请日2018.10.11(71)申请人中国工程物理研究院材料研究所地址621700四川省绵阳市江油市华丰新村9号(72)发明人阳家文杨勋刚宋虎白志国胡旭峰彭仕先(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人詹永斌(51)Int.Cl.B22D35/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种均匀浇铸装置及浇铸方法(57)摘要本发明提供了一种均匀浇铸装置及浇铸方法，该方案设置挡杯浇盘，用于阻挡浇杯并使金属液顺利流下，增加连接环用于调节装炉高度和提供充型压力，使用筛盘过滤浮渣并使金属液小股均匀流下，并适当增加筛盘与模具的距离，提升充型效果，该方案可有效避免金属液充型不均匀及脱模困难等问题。CN109175333ACN109175333A权利要求书1/1页1.一种均匀浇铸装置，其特征是：包括有坩埚、浇杯、挡杯浇盘、连接环和筛盘；所述挡杯浇盘中空且底部的中央设置有凸处的中心浇孔；所述挡杯浇盘的底部靠近边缘处设置有边缘浇孔；所述坩埚架设在挡杯浇盘的顶部；所述坩埚的底部中央设置有向下延伸的浇杯；所述浇杯的位置对应在中心浇孔的上方；所述挡杯浇盘的侧壁上设置有用于击碎浇杯的打杯装置；所述挡杯浇盘的底部固定设置连接环；所述连接环内固定有筛盘；所述连接环的底端与模具连接。2.根据权利要求1所述的一种均匀浇铸装置，其特征是：所述挡杯浇盘的侧壁高度为中心浇孔内深的2-2.5倍；所述中心浇孔内径为浇杯外径的1.1-1.5倍，且中心浇孔与浇杯的中心线重合；所述中心浇孔上沿与浇杯下沿距离为8-15mm；所述中心浇孔外缘与水平方向的夹角为100°-110°。3.根据权利要求1所述的一种均匀浇铸装置，其特征是：所述边缘浇孔内径为中心浇孔内径的0.1-0.3倍，且以中心浇孔为中心360°等径均匀分布，所述边缘浇孔的外边缘处于连接环内径以内。4.根据权利要求1所述的一种均匀浇铸装置，其特征是：所述筛盘上均匀分布筛孔，筛孔内径为5-10mm，筛孔相邻边缘之间的间距为筛孔内径的1-1.5倍。5.根据权利要求1所述的一种均匀浇铸装置，其特征是：所述连接环与模具采用螺纹连接；所述筛盘位于连接环与模具之间；所述连接环的高度能够调节。6.根据权利要求1-5任意一所述的一种均匀浇铸装置的浇铸方法，其特征是：包括有以下步骤：a、将浇铸装置和模具安装完成后将金属置入坩埚中进行预热除气；b、待金属完全融化后持续保温；c、保温结束后使用打杯装置打碎浇杯，使金属液进入挡杯浇盘；d、金属液通过中心浇孔和边缘浇孔流入到连接环内的筛网上，再由筛网均匀流入模具中完成浇铸工序。7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述步骤a中，在预热除气时从室温～(0.55-0.75)T熔前不断提高加热功率，当温度达到(0.55-0.75)T熔后保持4min-8min，预热结束后升高功率使温度上升至T熔后保持加热功率不变，待金属完全熔化后控制温度在1.05T熔～1.15T熔之间，其中T熔为金属的熔点温度。8.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述步骤b中，保温时加入电磁场，磁场频率5-45Hz，电流强度100-350A，磁场形式为行波磁场或旋转磁场或二者组成的复合磁场，保温时间为10-15分钟。9.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述步骤c中保温结束后，待金属液温度降至1.02T熔～1.05T熔时操作打杯装置打碎浇杯开始浇铸。2CN109175333A说明书1/3页一种均匀浇铸装置及浇铸方法技术领域[0001]本发明涉及的是金属熔炼制备领域，尤其是一种均匀浇铸装置及浇铸方法。背景技术[0002]金属的熔炼及制备具有较多工艺方法，而真空感应熔炼是在真空下进行的一种冶炼方法，具有加热快、元素烧损少、成本低廉、熔炼量大等优点，并且操作简单，是现代冶金中广泛应用的方法之一。真空感应熔炼通过由水冷感应线圈产生的交变磁场，感应线圈中的坩埚、炉料、模具等导体在交变磁场的作用下，产生感应电流而产生焦耳热，此热量用于加热坩埚和其中的金属。通常感应熔炼的浇铸方式主要有提升、倾转、打杯等，当制备大熔炼量的金属时通过提升和倾转的浇铸方式可靠性较低，打杯底注成为了主要方式。而传统的打杯底注采用的工装主要存在以下问题：打杯后的浇杯头直接掉落在浇盘上，碎裂的浇杯头容易堵住部分浇孔，阻碍了金属液流动，造成金属液充型效果减弱，且浇铸不均匀。同时，传统设计中金属液浇下后直接通过浇盘流入模具，打杯后产生的碎屑容易直接卷入铸件中，严重时造成铸件缺陷及报废。筛盘的筛孔分布以及其与模具之间的间隙不合理，也会造成金