一种高温合金真空感应熔炼的浇铸系统及其浇铸方法.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CN113976829A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202110865656.XB22D41/50(2006.01)(22)申请日2021.07.29B22D43/00(2006.01)(71)申请人江苏奇纳新材料科技有限公司地址223800江苏省宿迁市宿豫区香山路66号(72)发明人张郁亭彭伟平王超薛丹斌周志坚(74)专利代理机构淮安市科文知识产权事务所32223代理人吴晶晶(51)Int.Cl.B22C9/06(2006.01)B22C9/08(2006.01)B22C9/22(2006.01)B22D27/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高温合金真空感应熔炼的浇铸系统及其浇铸方法(57)摘要本发明涉及高温合金的浇铸技术领域，公开了一种高温合金真空感应熔炼的浇铸系统及其浇铸方法，包括溜槽、过滤盘、分流盘，溜槽内竖直设置有溜槽过滤片，溜槽底端连通有防旋涡浇水口，过滤盘底端嵌有氧化锆蜂窝过滤片。模具组包括模具钢管和分流盘、过滤盘、以及保温箱体。浇注前，模具组预热至设置温度并保温一定时间，溜槽预热、焙烧至浇注；钢液注入溜槽，溢流至溜槽过滤片依次进入防漩涡浇水口、氧化锆蜂窝过滤片后流入分流盘，顺序浇注至模具钢管。本发明对浇铸系统的设计进行了系统性改进。控制钢液在浇注过程中的流动稳定、降温，同时抑制模具钢管内金属的凝固速度，提高铸锭表面质量、减少铸锭中心二次疏松、降低产品中夹杂物的含量。CN113976829ACN113976829A权利要求书1/1页1.一种高温合金真空感应熔炼的浇铸系统，包括溜槽（1）以及模具组，其特征在于，所述模具组包括模具钢管（8）和分流盘（6）、过滤盘（4）以及保温箱体（7），所述溜槽（1）底端出口位于所述过滤盘（4）上方，所述过滤盘（4）与所述分流盘（6）连通，所述分流盘（6）内通过分流盘通孔（9）连通有若干模具钢管（8），所述模具钢管（8）设置于保温箱体（7）内；所述溜槽（1）底端还连通有防旋涡浇水口（3），位于防旋涡浇水口（3）上方的所述溜槽（1）内竖直设置有溜槽过滤片（2），所述过滤盘（4）底端还嵌有氧化锆蜂窝过滤片（5）。2.根据权利要求1所述的高温合金真空感应熔炼的浇铸系统，其特征在于，所述溜槽（1）内还设计有挡渣凸台（10），所述溜槽过滤片（2）竖直设置于所述防旋涡浇水口（3）和所述挡渣凸台（10）之间。3.根据权利要求1所述的高温合金真空感应熔炼的浇铸系统，其特征在于，所述保温箱体（7）内填充石英砂或其它保温材料。4.根据权利要求1至3任一所述的高温合金真空感应熔炼的浇铸系统，其特征在于，所述溜槽过滤片（2）的钢液有效流通截面积S1>防旋涡浇水口（3）的钢液有效流通截面积S2>氧化锆蜂窝过滤片（5）的钢液有效流通截面积S3>分流盘通孔（9）的钢液有效流通截面积S4。5.根据权利要求4所述的高温合金真空感应熔炼的浇铸系统，其特征在于，所述浇铸系统的设计过程如下：S1：设计所述溜槽过滤片（2）尺寸和孔径，由需要的浇注速度决定，按1吨钢液为基准，总浇注时间控制在10~20分钟内，相当于钢液在模具钢管（8）内的注速为每秒钟5~10cm，同样按1吨钢液为基准，溜槽过滤片（2）宽度设置为100~200mm，通孔直径为2.5~5mm；S2：设计防旋涡浇水口（3）的防旋涡结构，所述防旋涡浇水口（3）的出水口尺寸与所述溜槽过滤片（2）的有效流通截面积相匹配；S3：设计氧化锆蜂窝过滤片（5），选用10~15ppi的孔隙度；S4：设计所述分流盘（6）为多组浇铸单元，每3~5个模具钢管为一个浇铸单元，按1吨钢液为基准，每批次浇注2~3个分流盘或6~15个浇铸单元；S5：设计所述分流盘（6）上对应于每个模具钢管（8）的通孔直径为8~15mm，所述分流盘通孔（9）的有效流通截面积和防漩涡浇水口（3）的有效流通截面积、溜槽过滤片（2）的有效流通截面积相匹配。6.一种基于权利要求4或5所述的高温合金真空感应熔炼的浇铸系统的浇铸方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：所述模具组预热至设置温度及时间，所述溜槽（1）预热、焙烧至浇注；步骤2：坩埚内钢液注入溜槽（1），溢流至溜槽过滤片（2）；步骤3：稳态的钢液进入防漩涡浇水口（3），流入下方过滤盘（4）中的氧化锆蜂窝过滤片（5）；步骤4：钢液流入分流盘（6），顺序浇注至模具钢管（8）。7.根据权利要求6所述的浇铸方法，其特征在于，所述模具钢管（8）内钢液注入速度为510~cm/s，同时浇注速度为50~100kg/min。8.根据权利要求6所述的浇铸方法，其特征在于，所述步骤1中模具组实施预热300~600℃，时长为3~4小时。2CN11397