一種鎂熔煉及澆注復合坩堝的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用鎂合金熔煉及澆注流量控制的大型復合坩堝，鎂熔煉及澆注復合坩堝其包括：外殼（1），流嘴（3），邊環（4）,隔板（6），擋板（7），防濺板（8）。坩堝高1200mm-1400mm，上端開口直徑950mm-1200mm，下端底部直徑800mm-950mm；流嘴長300mm-450mm，與外殼成120°-145°角；防濺板長150mm-200mm，與豎直方向成45°-55°角；隔板長350mm-600mm，與外殼內壁成50°-70°角。通過擋板、隔板和流嘴的配合，可以控制鎂合金溶液在澆注時的流速；從而提高鎂合金鑄件質量。通過將隔板（6）更換為過濾隔板，可有效地過濾殘渣，提高鎂合金熔煉溶液利用率。
【專利說明】一種鎂熔煉及澆注復合坩堝
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種坩堝，具體是一種適用鎂合金熔煉及澆注流量控制的大型復合坩堝。
【背景技術】
[0002]鎂合金作為良好的輕型結構材料，具有重量輕、比強度和比剛度高、導熱性好、熱穩定性高、減震性和電磁屏蔽特性優良、鑄造工藝性能良好等優點，近些年在制造業被廣泛應用。
[0003]鎂合金鑄件必須經過熔煉和澆注兩大過程，鑄造充型過程是鑄件成型非常重要的階段，它對鑄件的最終質量起著決定性的作用。許多鑄造缺陷，如澆不足、冷隔、卷氣、氧化夾渣乃至縮松、縮孔等都與鑄造的充型過程密切相關。液態金屬進入型腔后，由于充型次序、充型的平穩度及充型的時間等因素都對鑄件的內部質量產生影響，因此澆注速度的控制至關重要。
[0004]針對外觀尺寸、形狀和內部結構的不同的鑄件其澆注系統的設計各不相同，大體上分為三類:(I)底注式澆注系統；(2)頂注式澆注系統；(3)中注式澆注系統。鑄造中，根據鑄件的形狀和技術要求的不同，需用不同的澆注系統，不論哪種澆注系統，澆注速度控制都是必須的，不合適的澆注速度會嚴重影響鑄件的質量，甚至導致鑄件報廢。澆注速度過快或過慢對于不同澆注系統產生的影響如下:
[0005](I)底注式澆注系統:澆注速度過慢雖然可以獲得平穩的澆注，但是會產生嚴重的分流現象，對鑄件質量影響很大。而澆注速度過快對型壁的沖擊很大，金屬液的飛濺等現象大大增加，而且液面上升波動較大，易產生卷氣、夾渣等缺陷。
[0006](2)頂注式澆注系統:澆注速度過慢，底端的金屬液由于重力作用，速度迅速增加，而上部的金屬液由于流動速度較小因而會產生金屬液斷流。澆注速度過快，在充型過程中型腔內壁產生較大的沖擊，金屬液的飛濺現象嚴重，出現大范圍的卷氣和液面翻騰等現象。
[0007](3)中注式澆注系統:澆注速度過低，導致在澆道部位產生分流的現象，很容易產生氣孔、夾渣等缺陷。澆注速度過快，金屬液面充型非常不平穩，而且出現了飛濺現象，此現象很容易產生夾洛、卷氣等缺陷。
[0008]綜上所述，澆注速度過快容易出現金屬液飛濺，液面上升不平穩，出現卷氣，夾渣等缺陷；澆注速度過慢容易金屬液分流，斷流，出現卷氣和夾渣等缺陷。因此適合的澆注速度是得到高質量鑄件至關重要的因素。
[0009]目前，根據專利CN 202938639 U所述的熔鎂坩堝無法對澆注溶液進行過濾且對澆注時的流量和流態不能進行有效的控制，僅僅根據經驗進行澆注。液流的擾動和充型速度過慢往往導致鎂合金鑄件內部形成缺陷。經研究可知，多件連續澆注時，純凈的金屬溶液在紊流狀態和可控的均勻流速是高質量鎂合金鑄件成型的必要條件。
【發明內容】
[0010]本實用新型解決了現有鎂合金熔煉坩堝在澆注時無法控制流速的問題，提供了一種可控制澆注速度從而提高鎂合金鑄件質量的坩堝結構。
[0011]本實用新型采用以下的技術:一種鎂合金熔煉澆注坩堝，它的結構包括外殼、堝底、流嘴、邊環、耳環、隔板、擋板、防濺板、金屬過濾隔板、定位槽、伸縮板緊固裝置、過濾隔板、伸縮板。外殼與堝底通過焊接形成整體，邊環、耳環、隔板、擋板、防濺板、定位槽均通過焊接與外殼連接。利用調節伸縮板控制伸縮板與隔板之間的溶液入口大小，過濾隔板和金屬過濾隔板可以有效的將坩堝底部含有夾雜物的溶液過濾，高效的利用熔煉的合金溶液。
[0012]本實用新型的有益效果為:通過擋板、隔板和流嘴的配合，可以控制鎂合金溶液在澆注時的流速；通過過濾隔板可有效地利用鎂合金熔煉溶液。
[0013]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是實施例1的俯視圖。
[0015]圖2是實施例1的主視圖。
[0016]圖3是實施例2的俯視圖。
[0017]圖4是實施例2的主視圖。
[0018]圖5是實施例2的小孔過濾隔板12示意圖。
[0019]圖6是實施例3的主視圖。
[0020]圖7是實施例3的大孔過濾隔板9示意圖。
[0021 ] 圖8是實施例4的俯視圖。
[0022]圖9是實施例4的主視圖。
[0023]圖10是實施例4的伸縮板示意圖。
[0024]圖11是實施例4的緊固裝置10的主視圖。
[0025]圖12是實施例4的緊固裝置10的俯視圖。
[0026]圖13是實施例4的緊固裝置10和定位槽11的配合圖。
[0027]圖14是實施例4的定位槽俯視圖。
[0028]圖15是實施例5的俯視圖。
[0029]圖16是實施例5的主視圖。
[0030]圖17是實施例6的主視圖。
[0031]
【具體實施方式】
[0032]實施例1
[0033]參照圖1-2: —種鎂合金熔煉澆注復合坩堝，坩堝高度1200mm-1400mm，坩堝上端開口直徑950mm-1200mm,下端底部直徑800mm-950mm,外殼I與豎直方向成3° -5°角。流嘴3長300mm-450mm,最高點與外殼上端距離10mm-30mm,流嘴3下端與外殼成120° -145°角。擋板7長580mm,厚25mm-40mm,距離外殼I與流嘴3焊接頂部150mm-200mm,防派板8與豎直部分成 45° -55° 角，長 150mm-200mm,厚 20mm-30mm。隔板 6 長 350mm-600mm,與外殼I內壁成50°-70°角，厚15mm-30mm，距離堝底600mm-800mm，可以將鎂合金熔煉后，坩堝底部帶有雜質的溶液，在燒注時被隔離，使其無法被用于燒注。邊環4直徑1200mm-1400mm,厚25mm-35mm,距離外殼頂部120mm-150mm,通過焊接與外殼I連接。在相.禍頂部，外殼I外壁上與流嘴成90°，180°，270°三個方位設置三個耳環5，與外殼I和邊環4通過焊接連接，耳環5長150mm,寬145mm,厚50mm,在其上距離上部75mm,最右邊75mm處有一直徑70mm的孔,?甘堝熔煉鎂合金完畢，通過三個耳環將其吊起，通過控制與流嘴3正對的耳環高度，實現坩堝的傾斜完成澆注。
[0034]隔板6長度580mm，角度必須為55°，可以有效的避免含有雜質的坩堝底部熔煉鎂合金溶液通過溶液入口，起到擋渣作用，并且可以避免因為其長度過長導致過多的溶液無法進入溶液入口而造成的浪費。
[0035]防濺板8長度180mm-200mm間，角度與水平方向成48° -52°，可以很好的避免在澆注時由于坩堝傾斜導致坩堝擋板7右側部分溶液涌向流嘴3方向而出現溢出坩堝的現象，防濺板8給其提供了有效的緩沖空間，防止了高溫鎂合金溶液在澆注時大量溢出而導致的安全問題。
[0036]流嘴3與外殼I成130° -140°拐角，可以為鎂合金溶液在澆注時提供平緩的過渡。角度過大,澆注時需要坩堝傾斜過大,容易導致溶液傾瀉,從而產生安全事故,角度過小，澆注時溶液從坩堝中到流嘴中流動速度由于過度角太小而導致流速的轉變太大。
[0037]實施例2
[0038]參照圖3-5:在實施例1的基礎上，其不同在于:將隔板6更換為成一端成過濾孔形式的過濾隔板12,濾隔板12長500mm-600mm。與外殼I內壁成55°角，厚15mm-30mm,距離過濾隔板12與外殼I內壁焊接出150mm處開始設置過濾孔，過濾孔大小為20PPI。
[0039]過濾隔板12可以將實施例1中被隔板6隔離的帶有一定雜質的廢棄溶液利用起來，經過有效的過濾金屬液，得到純凈的金屬液進行澆注。
[0040]實施例3
[0041]參照圖6-7，在實施例2的基礎上，其不同在于:在過濾隔板12下端100mm-200mm處增設大孔過濾板9,長500mm-600mm。與外殼I內壁成55°角，但過濾板9整個板都有過濾孔，過濾孔大小為10PPI，過濾板9與實施例3中過濾板12形成雙層過濾，更加有效的過濾坩堝底部帶有夾雜物的溶液。
[0042]實施例4
[0043]參照圖8-14:在實施例1的基礎上，其不同在于:增設了伸縮板13、定位槽11、伸縮緊固裝置10。
[0044]伸縮板13上部是有間距為0.5mm,厚度為0.5mm的齒,伸縮緊固裝置10有間距為
0.5mm,厚度為0.5mm的齒與伸縮板13配合。伸縮緊固裝置10和定位槽11配合，伸縮緊固裝置10可以在定位槽內滑動，在伸縮緊固裝置10固定住伸縮板13時，用螺釘固定伸縮緊固裝置10和定位槽11。
[0045]在坩堝頂部，外殼I外壁緊貼擋板7，在擋板7左側設置定位槽11，通過焊接連接在外殼I上。定位槽11與伸縮緊固裝置10通過槽來實現配合。伸縮板13緊貼擋板7放置，利用伸縮緊固裝置10固定位置。隔板6與擋板7下端存在一定距離，形成金屬液流入口。根據不同鑄件的澆注速度要求可以通過伸縮板13的調節，來控制液體流入口的大小。
[0046]實施例5
[0047]參照圖15-16:在實施例4的基礎上，其不同在于:將隔板6更換為成一端成過濾孔形式的過濾隔板12,過濾隔板12長500mm-600mm。與外殼I內壁成55°角，厚15mm-30mm,距離過濾隔板12與外殼I內壁焊接出150mm處開始設置過濾孔，過濾孔大小為20PPI。
[0048]過濾隔板12可以將實施例1中被隔板6隔離的帶有一定雜質的廢棄溶液利用起來，經過有效的過濾金屬液，得到純凈的金屬液進行澆注。
[0049]實施例6
[0050]參照圖17，在實施例5的基礎上，其不同在于:在過濾隔板12下端100mm-200mm處增設大孔過濾板9，其設計尺寸，角度均與過濾隔板12 —致,但過濾板9整個板都有過濾孔，過濾孔大小為10PPI，過濾板9與實施例3中過濾板12形成雙層過濾，更加有效的過濾坩堝底部帶有雜質的溶液。具體的，根據鎂合金鑄件的設計要求，算出最佳澆注速度，通過計算得到需要的鎂合金溶液在坩堝中的溶液入口大小，(可通過調節伸縮控制機構11實施得到)，然后對鎂合金進行熔煉，熔煉完成后得到鎂合金溶液，利用耳環5將坩堝吊起至模具位置然后進行澆注，溶液通過設計好的溶液入口以設計要求的澆注速度開始澆注。坩堝下部含有雜質的鎂合金溶液同過雙層過濾隔板過濾后得到的純凈的鎂合金溶液進行澆注。本實用新型針對不同鎂合金鑄件所要求的澆注速度，調節伸縮板的長度，從而控制澆注時的流速得到高質量的鎂合金鑄件，同時高效地利用了熔煉得到的鎂合金溶液，對于大多數坩堝最后廢棄不用的坩堝底部鎂合金溶液，利用雙層過濾隔板得到有效的利用，避免了鎂合金溶液的浪費，提高了其使用效率。
【權利要求】
1.一種鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:坩堝高度1200mm-1400mm，坩堝上端開口直徑950mm-1200mm,下端底部直徑800mm-950mm,外殼(I)與豎直方向成3° -5°角；流嘴(3)長300mm-450mm,最高點與外殼(I)上端距離10mm-30mm,下端與外殼(I)成120° -145°角；擋板(7)長580 mm,距外殼(I)與流嘴(3)焊接頂部150mm-200mm,防派板(8)與豎直方向成 45° -55° 角，長 150mm-200mm,厚 20mm-30mm ;隔板(6)長 350mm-600mm，與外殼(I)內壁成50° -70°角，厚15mm-30mm,距離禍底600mm-800mm ;邊環(4)直徑1200mm-1400mm,厚 25mm-35mm,距離筒體頂部 120mm-150mm,與外殼(I)連接。
2.根據權利要求1所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:隔板(6)長度580_，與外殼(I)內壁成55°角。
3.根據權利要求2所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:防濺板(8)長度180mm-200mm間，角度與水平方向成48。-52°。
4.根據權利要求3所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:流嘴(3)與外殼(I)成130。-140。角。
5.根據權利要求4所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:將隔板(6)更換為成一端成過濾孔形式的過濾隔板(12),過濾隔板(12)長500mm-600mm,與外殼(I)內壁成55°角，厚15mm-30mm，距離過濾隔板(12)與外殼(I)內壁焊接出150mm處開始設置過濾孔，過濾孔大小為20PPI。
6.根據權利要求5所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:在過濾隔板(12)下端100mm-200mm處增設大孔過濾板(9),長500mm-600mm,與外殼(I)內壁成55°角，過濾板(9)整個板都有過濾孔，過濾孔大小為10PPI。
7.根據權利要求4所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:伸縮板(13)上部是有間距為0.5mm,厚度為0.5mm的齒，伸縮緊固裝置(10)有間距為0.5mm,厚度為0.5mm的齒與伸縮板(13)配合；伸縮緊固裝置(10)和定位槽(11)配合，伸縮緊固裝置(10)可以在定位槽內滑動，在伸縮緊固裝置(10)固定住伸縮板(13)時，用螺釘固定伸縮緊固裝置(10)和定位槽(11);外殼(I)外壁緊貼擋板(7)，在擋板(7)左側設置定位槽(11)，連接在外殼(I)上；定位槽(11)與伸縮緊固裝置(10)通過槽來實現配合，伸縮板(13)緊貼擋板(7)放置，利用伸縮緊固裝置(10)固定位置。
8.根據權利要求7所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:隔板(6)更換為成一端成過濾孔形式的過濾隔板(12),過濾隔板(12)長500mm-600mm,與外殼(I)內壁成55°角，厚15mm-30mm，距離過濾隔板(12)與外殼(I)內壁焊接出150mm處開始設置過濾孔，過濾孔大小為20PPI。
9.根據權利要求8所述鎂熔煉及澆注復合坩堝，其特征在于:在過濾隔板(12)下端100mm-200mm處增設大孔過濾板(9),長500mm-600mm,與外殼(I)內壁成55°角，過濾板(9)整個板都有過濾孔，過濾孔大小為10PPI。
【文檔編號】B22D35/04GK203936364SQ201420273401
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】丁明惠, 鄭行, 李迅奇, 張宏森 申請人:哈爾濱鑫材達科技發展有限公司, 丁明惠