專利名稱：釬料鑄錠順序凝固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及釬料鑄造，尤其是涉及一種釬料鑄錠順序凝固裝置。
背景技術(shù)：
釬焊是金屬材料連接的重要方法之一。對(duì)于一些復(fù)雜構(gòu)件來(lái)說(shuō)，釬焊是唯一可行的連接方法。釬焊時(shí)需要添加釬料，在外加熱源的作用下使釬料熔化，熔化的釬料在母材表面潤(rùn)濕鋪展，填充到被焊母材的間隙中，冷卻凝固后形成冶金連接。釬料的使用形式多種多樣，包括絲狀、焊條、帶狀、片狀、粉狀、膏狀等等。為使不同使用形式釬料的材質(zhì)均勻，在釬料的澆鑄工藝過(guò)程中，要求得到的釬料合金鑄錠具有組織致密、各向同性、機(jī)械性能好等組織性能。在實(shí)際生產(chǎn)中，釬料合金鑄錠中經(jīng)常存在諸如縮孔、氣孔等缺陷。縮孔的產(chǎn)生是由于金屬的液態(tài)密度小于固態(tài)密度，結(jié)晶時(shí)發(fā)生體積收縮，原來(lái)填滿鑄型的液態(tài)金屬凝固后不能再填滿，如果沒(méi)有液態(tài)金屬繼續(xù)填補(bǔ)就會(huì)出現(xiàn)縮孔。如果在澆鑄的過(guò)程中，鑄錠的上部或者周邊已經(jīng)基本凝固，而下部或者中間還存在一部分液態(tài)金屬，這時(shí)凝固收縮便得不到液體的及時(shí)補(bǔ)充，就會(huì)在鑄錠的下部或者中間形成縮孔。同時(shí)，金屬熔煉過(guò)程中，液態(tài)金屬總會(huì)或多或少溶有一些氣體，當(dāng)液態(tài)凝固時(shí)，所溶解的氣體將逐漸富集形成氣泡，當(dāng)其長(zhǎng)大到一定程度便可以浮出液面逸散到周圍環(huán)境中，但是如果氣泡還來(lái)不及上浮，鑄錠的表面就已經(jīng)凝固，那么氣泡將被保留在鑄錠內(nèi)部形成氣孔?？s孔和氣孔的存在將會(huì)對(duì)釬料的性能造成很大的影響。 在生產(chǎn)釬料的鑄造技術(shù)中，常用的技術(shù)有立模鑄造技術(shù)、斜模鑄造技術(shù)、平模鑄造技術(shù)等。但是立模鑄造技術(shù)在澆鑄過(guò)程中流柱長(zhǎng)，沖擊力大，容易裹入氣體和夾渣，易產(chǎn)生二次氧化，并且還容易產(chǎn)生縮孔甚至中間縮管。斜模鑄造技術(shù)雖然能夠在一定程度上克服立模鑄造技術(shù)的缺點(diǎn)，但是生產(chǎn)效率低，模縫處易漏，粘渣。平模鑄造技術(shù)雖具有由下而上的順序凝固的優(yōu)點(diǎn)，但其表面易氧化生渣、收縮下凹或出現(xiàn)縮孔。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種釬料鑄錠順序凝固裝置，該裝置能夠使高溫金屬液體在冷卻凝固過(guò)程中避免或減少縮孔、氣孔等鑄錠缺陷的產(chǎn)生，從而提高了鑄錠合金材質(zhì)的組織性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案本實(shí)用新型所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，包括帶有澆鑄口的鑄模，所述澆鑄口的中間設(shè)置有漏板，在所述鑄模的下部設(shè)置有冷卻水箱，固連在冷卻水箱底部的支撐彈簧上端設(shè)置有支撐架，所述鑄?；顒?dòng)放置在所述支撐架上。所述冷卻水箱的上部和下部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口之間通過(guò)外接管路以及設(shè)置在所述管路上的冷卻水循環(huán)機(jī)和水泵構(gòu)成回路。所述鑄模的上部設(shè)置有加熱件，加熱件可以為電熱絲等，可以對(duì)正在下流的金屬液體加熱，防止金屬液體在鑄模壁上產(chǎn)生過(guò)冷現(xiàn)象。[0009]所述澆鑄口呈上大下小的漏斗形結(jié)構(gòu)，可以防止金屬液體外濺，保護(hù)操作者安全。所述支撐架上設(shè)置有鑄模固定裝置，如內(nèi)徑與鑄模外徑相匹配的定位環(huán)，可以確保澆鑄過(guò)程中鑄模的安全性。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在金屬溶液向鑄模中注入的過(guò)程中，先注入的金屬液凝固成錠的同時(shí)金屬液體中的氣體可及時(shí)析出，同時(shí)后注入的金屬液會(huì)及時(shí)補(bǔ)充前期鑄錠凝固時(shí)出現(xiàn)的縮孔，從而生產(chǎn)出缺陷少、組織均勻的釬料鑄錠。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，包括帶有漏斗形結(jié)構(gòu)澆鑄口 I的鑄模2，在澆鑄口 I的中間設(shè)置有漏板3，在鑄模2的下部設(shè)置有冷卻水箱4，在冷卻水箱4的上部和下部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口之間通過(guò)外接管路7 以及設(shè)置在管 路7上的冷卻水循環(huán)機(jī)8和水泵9構(gòu)成回路；固連在冷卻水箱4底部的支撐彈簧5上端設(shè)置有支撐架6，鑄模2活動(dòng)放置在支撐架6上，支撐架6上設(shè)置有鑄模固定裝置，如內(nèi)徑與鑄模2外徑相匹配的定位環(huán)，可以確保澆鑄過(guò)程中鑄模的安全性；鑄模2的上部設(shè)置有加熱件10 (可以用電熱絲等加熱件)，對(duì)正在下流的金屬液體加熱，防止金屬液體在鑄模壁上產(chǎn)生過(guò)冷現(xiàn)象。澆鑄前，冷卻水箱內(nèi)注水，鑄模2放在支撐彈簧5上端的支撐架6上，支撐架位于水箱的水面位置。待開(kāi)始澆鑄，鑄模2上部的加熱件10開(kāi)始工作，熔煉后的釬料液體倒入澆鑄口 1，通過(guò)漏板3上開(kāi)設(shè)的孔洞逐漸落入鑄模2內(nèi)腔中，此時(shí)，加熱件10對(duì)正在下流的釬料液體持續(xù)加熱，防止釬料液體在鑄模壁處產(chǎn)生過(guò)冷現(xiàn)象。當(dāng)一定質(zhì)量的釬料液體注入鑄模2內(nèi)腔后，支撐彈簧5逐漸承受壓力后會(huì)壓縮變形，此時(shí)鑄模2會(huì)逐漸下落，鑄模內(nèi)腔中的釬料液體會(huì)降至冷卻水箱4中水面以下；隨著新的釬料液體不斷注入，支撐彈簧5的變形量逐漸變大，鑄模2越來(lái)越低，鑄模內(nèi)腔中的釬料液體的液面總是保持在冷卻水箱4的水面以下，在冷水的冷卻作用下，鑄模內(nèi)腔中的釬料溶液會(huì)自下而上順序凝固，形成釬料鑄錠。在釬料鑄錠形成過(guò)程中，冷卻結(jié)晶開(kāi)始形成時(shí)，由于氣體在固體中的溶解度往往比在液體中小得多，融入液體金屬中的氣體開(kāi)始富集于結(jié)晶前沿的液體中，最后在固相和液相界面上長(zhǎng)大形成氣泡，由于被注入金屬液體的量不大，在鑄模中形成的液層不厚，有利于溶在液體中的氣體逸散到環(huán)境中去，同時(shí)金屬液體注入模腔后，后結(jié)晶部分的體積收縮卻未得到補(bǔ)償形成縮孔，縮孔通常存在于已凝固層的上表面，幾乎不存在于凝固層內(nèi)部，當(dāng)有新的金屬液體被注入，可對(duì)之前凝固形成的縮孔進(jìn)行補(bǔ)償；與此同時(shí)鑄模2又會(huì)壓縮支撐彈簧5 使新注入的金屬液體位于水面以下，使之冷卻結(jié)晶，溶解的氣體被析出，而之前注入金屬液體中的氣體已幾乎排放完全，無(wú)氣孔夾雜在凝固的鑄錠中，這一過(guò)程連續(xù)不斷進(jìn)行直至澆鑄完成，釬料鑄錠自下而上順序凝固，得到的鑄錠內(nèi)部缺陷少，組織均勻。冷卻水箱4的進(jìn)水口高于出水口，當(dāng)水箱內(nèi)水的溫度由于冷卻金屬液體而升高， 熱水會(huì)通過(guò)出水口經(jīng)管路7流入冷卻水循環(huán)機(jī)8，冷卻后的水通過(guò)水泵9經(jīng)進(jìn)水口重新流入冷卻水箱4中，繼續(xù)冷卻被注入的新的金屬液體。[0016]實(shí)際使用時(shí)，鑄模2的形狀可以為圓筒狀，也可以呈其他形狀；冷卻水 箱4可以為方形或其他形狀，支撐彈簧5的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種釬料鑄錠順序凝固裝置，包括帶有澆鑄口(I)的鑄模(2)，其特征在于所述澆鑄口(I)的中間設(shè)置有漏板(3)，在所述鑄模(2)的下部設(shè)置有冷卻水箱(4)，固連在冷卻水箱(4 )底部的支撐彈簧(5 )上端設(shè)置有支撐架(6 )，所述鑄模(2 )活動(dòng)放置在所述支撐架(6 ) 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，其特征在于所述冷卻水箱(4)的上部和下部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口之間通過(guò)外接管路(7 )以及設(shè)置在所述管路(7)上的冷卻水循環(huán)機(jī)(8)和水泵(9)構(gòu)成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，其特征在于所述鑄模(2)的上部設(shè)置有加熱件(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，其特征在于所述澆鑄口(I)呈上大下小的漏斗形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，其特征在于所述支撐架(6)上設(shè)置有鑄模固定裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的釬料鑄錠順序凝固裝置，其特征在于所述的鑄模固定裝置為內(nèi)徑與鑄模(2)外徑相匹配的定位環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種釬料鑄錠順序凝固裝置，包括帶有澆鑄口的鑄模，澆鑄口的中間設(shè)置有漏板，在鑄模的下部設(shè)置有冷卻水箱，固連在冷卻水箱底部的支撐彈簧上端設(shè)置有支撐架，鑄?；顒?dòng)放置在支撐架上。冷卻水箱的上部和下部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口之間通過(guò)外接管路以及設(shè)置在管路上的冷卻水循環(huán)機(jī)和水泵構(gòu)成回路。鑄模的上部設(shè)置有加熱件。澆鑄口呈上大下小的漏斗形結(jié)構(gòu)。支撐架上設(shè)置有鑄模固定裝置。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在金屬溶液向鑄模中注入的過(guò)程中，先注入的金屬液凝固成錠的同時(shí)金屬液體中的氣體可及時(shí)析出，同時(shí)后注入的金屬液會(huì)及時(shí)補(bǔ)充前期鑄錠凝固時(shí)出現(xiàn)的縮孔，從而生產(chǎn)出缺陷少、組織均勻的釬料鑄錠。
文檔編號(hào)B22D27/04GK202447644SQ20122006267
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者于新泉, 潘建軍, 裴夤崟, 鄒偉, 鐘素娟, 鮑麗, 黃俊蘭, 龍偉民 申請(qǐng)人:鄭州機(jī)械研究所