專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋁液流槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁液流槽。
背景技術(shù)：
鋁液流槽是大型鋁合金壓鑄件生產(chǎn)線(xiàn)上的關(guān)鍵部件，它是保證高溫鋁液順利進(jìn)入壓室的通道。鋁液流槽常因間歇供鋁而發(fā)生熱疲勞開(kāi)裂失效，鋁液澆注溫度680°C左右，當(dāng)高溫鋁液通過(guò)鋁液流槽時(shí)，其工作面因熱傳導(dǎo)溫度迅速升高，由于流槽壁厚為4 mm 5 mm, 此時(shí)在流槽厚度方向存在溫度梯度，高溫區(qū)材料的膨脹受到限制，將產(chǎn)生壓應(yīng)力；當(dāng)高溫鋁液通過(guò)鋁液流槽后，其工作面溫度迅速降低，在流槽厚度方向仍然存在溫度梯度，造成流槽材料變形量不統(tǒng)一，低溫區(qū)材料的收縮受到限制，將產(chǎn)生拉應(yīng)力，循環(huán)交變應(yīng)力導(dǎo)致工作面萌生熱疲勞裂紋，而且隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，最終導(dǎo)致流槽開(kāi)裂，使鋁液無(wú)法順利流入壓室，這樣就不能完成壓鑄過(guò)程。同時(shí)，還有兩個(gè)因素加速了鋁液流槽熱疲勞破壞，一是流槽在使用過(guò)程中氧化嚴(yán)重，表層氧化皮的生成與脫落，而且裂紋兩側(cè)與尖端材料的氧化使材料脆性增加；二是滲入到裂紋中的鋁液凝固氧化后，相當(dāng)于在材料中嵌入了高硬度的雜質(zhì)，從而加快了裂紋的擴(kuò)展速度。鋁液流槽的斷裂與破壞會(huì)嚴(yán)重危害生產(chǎn)設(shè)備和操作人員的安全。目前，廣泛采用的防護(hù)方法是在鋁液流槽工作面刷涂涂料，起到隔熱、防腐蝕的作用，但這種涂料很難經(jīng)受高溫鋁液的沖刷，會(huì)很快失去防護(hù)作用。據(jù)調(diào)查，由國(guó)產(chǎn)碳鋼制作的鋁液流槽使用壽命僅為 0. 5 1個(gè)月，更換十分頻繁，影響生產(chǎn)效率，材料浪費(fèi)嚴(yán)重；由進(jìn)口碳鋼制作的鋁液流槽使用壽命可達(dá)到2個(gè)月，但是價(jià)格較貴，是國(guó)產(chǎn)流槽的4倍左右，增加了廠(chǎng)家的生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述存在問(wèn)題和不足，提供一種具有良好的抗氧化性能和抗熱疲勞性能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、制造方便、成本低及安全性能好的鋁液流槽。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型所述的鋁液流槽，包括鋁液流槽基體，其特點(diǎn)是所述鋁液流槽基體上設(shè)有若干合金帶。為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，上述各合金帶設(shè)置在上述鋁液流槽基體的工作面。為了防止鋁液流槽在使用的過(guò)程中，合金帶出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，上述各合金帶與鋁液流槽基體通過(guò)冶金結(jié)合的方式連接在一起。本實(shí)用新型由于采用在鋁液流槽基體上設(shè)有若干合金帶，利用合金帶良好的導(dǎo)熱性能和抗氧化性能，極大地提高了鋁液流槽的抗熱疲勞性能，而且經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)可知，鋁液流槽的抗熱疲勞裂紋萌生能力至少提高0. 5倍，抗熱疲勞裂紋擴(kuò)展能力至少提高1. 5倍， 這樣鋁液流槽的綜合壽命至少提高1倍，而且使用穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)定期更換，從而有效地保障了壓鑄生產(chǎn)安全。并且合金帶與鋁液流槽基體之間為冶金結(jié)合，鋁液流槽在使用的過(guò)程中，合金帶不會(huì)出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，從而保證了壓鑄件的冶金質(zhì)量。同時(shí)，制造合金帶的成本增幅不會(huì)超過(guò)鋁液流槽整體成本的30%，從而有利于降低壓鑄生產(chǎn)成本。此外，由于是通過(guò)合金帶來(lái)提高鋁液流槽的抗熱疲勞性能，因此用于制造鋁液流槽基體的材料便可以選擇廉價(jià)的普通碳鋼，從而保證了較低的制造成本，有利于市場(chǎng)推廣。又由于在鋁液流槽基體的工作面無(wú)需涂刷涂料，從而降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠及制造方便等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型合金帶的制作過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型所述的鋁液流槽，包括鋁液流槽基體1，在鋁液流槽基體ι上設(shè)有若干合金帶2。這樣，利用合金帶2良好的導(dǎo)熱性能和抗氧化性能，極大地提高了鋁液流槽的抗熱疲勞性能，而且經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)可知，鋁液流槽的抗熱疲勞裂紋萌生能力至少提高0. 5倍，抗熱疲勞裂紋擴(kuò)展能力至少提高1. 5倍，這樣鋁液流槽的綜合壽命至少提高1倍，而且使用穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)定期更換，從而有效地保障了壓鑄生產(chǎn)安全。為了使合金帶2的制作方便，且能夠達(dá)到本實(shí)用新型的目的，各合金帶2是設(shè)置在鋁液流槽基體 1的工作面11，并且各合金帶2可通過(guò)激光合金化處理而成或通過(guò)其它工具合金化處理而成。而且各合金帶2與鋁液流槽基體1通過(guò)冶金結(jié)合的方式連接在一起，鋁液流槽在使用的過(guò)程中，合金帶2不會(huì)出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，從而保證了壓鑄件的冶金質(zhì)量。而且各合金帶2相鄰兩合金帶2之間的間距相等，從而保證了鋁液流槽的整體性能，此時(shí)，相鄰兩合金帶2之間的間距為Imm 5mm。為了達(dá)到理想的使用效果，各合金帶2與鋁液流動(dòng)方向平行排列， 而且其長(zhǎng)度與鋁液流槽基體1的工作面11的長(zhǎng)度相等。其中，各合金帶2的寬度為Imm 4mm，深度為0. 5mm 1mm。鋁液流槽基體1可采用Q235鋼或其它廉價(jià)碳鋼制作而成，而合金帶2則可采用Cr、Ni、Mo、V、W、Zr等元素的純金屬粉末或機(jī)械混合粉末。以下結(jié)合圖3具體描述合金帶2的制造過(guò)程選擇2500T壓鑄機(jī)用鋁液流槽基體1，材料為Q235鋼，采用丙酮除去表面油污，將鋁液流槽基體1裝卡在專(zhuān)用夾具上；在 M Cr=I :1的混合粉末3中添加粘結(jié)劑，調(diào)成糊狀，并均勻涂抹在鋁液流槽基體1的工作面 11上，風(fēng)干后測(cè)量厚度，厚度控制在0. 18mm 0. 20mm之間；如圖3所示，進(jìn)行激光掃描實(shí)現(xiàn)間隔處理，激光頭4沿鋁液流槽基體1流道方向水平行走，單道合金帶2寬4mm，相鄰合金帶間距4mm，激光束5功率為5500W，掃描速度為500mm/min ；激光處理完畢后，取下鋁液流槽基體1，進(jìn)行500°C退火處理，保溫時(shí)間4小時(shí)，隨爐冷卻；退火處理后，校正整個(gè)鋁液流槽的尺寸，并將工作面11打磨至光潔度Ral. 6，最后刷涂機(jī)油防止銹蝕。本實(shí)用新型是通過(guò)實(shí)施例來(lái)描述的，但并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限制，參照本實(shí)用新型的描述，所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變化，如對(duì)于本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋁液流槽，包括鋁液流槽基體(1 )，其特征在于所述鋁液流槽基體(1)上設(shè)有若干合金帶(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁液流槽，其特征在于上述各合金帶(2)設(shè)置在上述鋁液流槽基體(1)的工作面(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁液流槽，其特征在于上述各合金帶(2)與鋁液流槽基體(1) 通過(guò)冶金結(jié)合的方式連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁液流槽，其特征在于上述各合金帶(2)相鄰兩合金帶(2 )之間的間距相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述鋁液流槽，其特征在于上述相鄰兩合金帶(2)之間的間距為 Imm 5mm0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁液流槽，其特征在于上述各合金帶(2)與鋁液流動(dòng)方向平行排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁液流槽，其特征在于上述各合金帶(2)的寬度為Imm 4mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁液流槽，其特征在于上述各合金帶(2)的深度為0.5mm Imm0
專(zhuān)利摘要一種鋁液流槽，包括鋁液流槽基體，所述鋁液流槽基體上設(shè)有若干合金帶。本實(shí)用新型由于采用在鋁液流槽基體上設(shè)有若干合金帶，利用合金帶良好的導(dǎo)熱性能和抗氧化性能，極大地提高了鋁液流槽的抗熱疲勞性能，而且經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)可知，鋁液流槽的抗熱疲勞裂紋萌生能力至少提高0.5倍，抗熱疲勞裂紋擴(kuò)展能力至少提高1.5倍，這樣鋁液流槽的綜合壽命至少提高1倍，而且使用穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)定期更換，從而有效地保障了壓鑄生產(chǎn)安全，并且合金帶與鋁液流槽基體之間為冶金結(jié)合，鋁液流槽在使用的過(guò)程中，合金帶不會(huì)出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，從而保證了壓鑄件的冶金質(zhì)量。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、制造方便及成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22D17/30GK202070750SQ20112011731
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者代明江, 佟鑫, 劉敏, 李福海, 陳興馳, 馬文有 申請(qǐng)人:廣州有色金屬研究院