[實用新型]一體化真空熔煉精確定量澆注鋁合金和鎂合金裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220322901.9
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN202684049U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊樂華;馬玉欽;鄭武強;劉健;關(guān)俊濤;衛(wèi)新亮
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B22D21/04
• 分類號: B22D21/04;B22D39/00;B22D39/06;C22C1/02;F27B14/04;F27B14/20
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料成形領(lǐng)域，涉及一種一體化真空熔煉精確定量澆注鋁合金和鎂合金裝置。

背景技術(shù)

鋁合金、鎂合金等有色金屬具有質(zhì)量輕，比強度、比模量大，流動性和鑄造性能好等優(yōu)勢，在航空航天、汽車、電子、通信等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。

伴隨著科學的飛速發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，對鑄造和成形鋁合金和鎂合金件提出了更高要求，鋁合金、鎂合金都屬于化學性質(zhì)非常活潑的金屬材料，很容易被氧化和產(chǎn)生雜質(zhì)，從而在熔煉和澆注后導致鑄件縮孔、縮松、孔洞等缺陷明顯增加，真空熔煉能夠大大減少該類缺陷的發(fā)生。在鋁合金和鎂合金熔煉澆注過程中，在大幅度提高熔煉澆注效率的同時，也需要合理控制合金的澆注量及顯著提高鑄件質(zhì)量，減少浪費，降低成本，達到節(jié)能減排，因此，對合金進行精確定量澆注也異常重要。目前有多種鋁合金、鎂合金的熔煉及澆注方法，包括傾倒式、電磁泵式、氣壓加壓式等，傾倒式雖設(shè)備簡單、成本低廉，但合金易被氧化和產(chǎn)生雜質(zhì)，且合金澆注難以實現(xiàn)精確和定量；電磁泵式雖可實現(xiàn)一定范圍內(nèi)定量澆注，但價格較高、流量小、效率較低；氣壓加壓式雖可實現(xiàn)定量澆注，但氣流穩(wěn)定性較難控制，也會給合金的真空熔煉和精確定量澆注帶來不利影響。以上常見方法只能夠滿足一般鋁合金和鎂合金熔煉、澆注需要，很難完全實現(xiàn)合金的高效率、高真空度、精確定量的熔煉和澆注。

經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利公開號CN101758211A公布了一種鋁合金可移動探針電磁定量澆注方法，該方法首先熔煉鋁合金，將鋁合金倒入保溫爐，再利用電磁泵中的導電流體，通過相互垂直的電流和磁場的作用，將電磁推動力直接作用在金屬液體上，使其發(fā)生定向移動完成澆注過程，來實現(xiàn)鋁合金的定量和自動澆注，操作也較方便，具有一定的新意和實用意義，但該方法中合金熔煉澆注過程分開進行，所需操作工序較多，不夠簡捷，且整個過程不是在密閉空間進行，活性強的鋁合金極易被氧化產(chǎn)生雜質(zhì)，造成鑄件缺陷，若用于熔煉澆注鎂合金還可能存在劇烈氧化、燃燒、飛濺等危險，同時，定量澆注鋁合金依賴電磁泵，成本較高，效率較低，有待于繼續(xù)改進。

經(jīng)過文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利公開號CN100449013C公布了一種鎂合金熔煉及定量澆注裝置，該裝置利用柱桿帶動閘門上下移動將坩堝分隔為熔煉室和定量室，并與坩堝底部凸臺相結(jié)合實現(xiàn)熔煉室和定量室的打開與閉合，當鎂合金熔化為液態(tài)時，熔煉室和定量室將通過閘門與坩堝底部凸臺的間隙相連，將利用連通器原理實現(xiàn)鎂合金定量澆注，具有一定的創(chuàng)新性和實用價值。但該方法中柱桿上下移動與坩堝蓋之間為動密封，真空度不高，會混入雜質(zhì)氣體氧化鋁合金和鎂合金，產(chǎn)生氧化產(chǎn)物和造成鑄件缺陷；閘門向下移動與坩堝底部凸臺密封時，接觸面積較少，密封性較差，即使定量室已經(jīng)流入了足夠鎂合金，但若熔煉室與定量室的鎂合金液體存在高度差，可能仍會有少量鎂合金從熔煉室流入定量室，給鎂合金的精確定量澆注帶來不利影響。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中存在的鋁合金和鎂合金熔煉澆注過程中雜質(zhì)氣體容易混入，引起鋁合金和鎂合金被氧化而產(chǎn)生氧化雜質(zhì)和鑄件缺陷，澆注效率較低，操作不夠簡捷，難以實現(xiàn)精確定量澆注等不足。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種一體化真空熔煉精確定量澆注鋁合金和鎂合金裝置，實現(xiàn)鋁合金、鎂合金的通用熔煉和澆注。

技術(shù)方案

一種一體化真空熔煉精確定量澆注鋁合金和鎂合金裝置，其特征在于包括第一熔煉坩堝組和第二熔煉坩堝組；所述第一熔煉坩堝組包括第一熔煉坩堝8、第一加熱爐7、抽真空管及控制閥16、氮氣加壓管及控制閥17、密封塊9、頂塊10和彈簧11；第一熔煉坩堝8置于第一加熱爐7中，上端通過螺栓固定第一坩堝蓋3，合金精煉氣源1、出氣管及尾氣凈化裝置2、氣壓表15、抽真空管及控制閥16和氮氣加壓管及控制閥17經(jīng)過管路通入第一熔煉坩堝8內(nèi)；第一熔煉坩堝8的底部中心設(shè)有上小下大的錐形通孔，錐形密封塊9的錐形與錐形通孔相吻合，且與錐形通孔活動配合相連接；錐形密封塊9的另一端卡在頂塊10上端的凹槽內(nèi)，頂塊10的下端設(shè)有彈簧11，彈簧11安裝在彈簧安裝殼內(nèi)；所述第二熔煉坩堝組包括第二熔煉坩堝24、第二加熱爐23、液位傳感器19和合金出口及控制閥25；第二熔煉坩堝24置于第二加熱爐23中，上端通過螺栓固定第二坩堝蓋20，液位傳感器19經(jīng)過管路通入第二熔煉坩堝24內(nèi)，合金出口設(shè)置于第二熔煉坩堝24的底部，出口上設(shè)有合金出口控制閥25；第一熔煉坩堝8底部錐形通孔的側(cè)邊設(shè)有一個通孔，位于通孔部位的錐形密封塊9上設(shè)有凹槽，該通孔與輸液管13連接，輸液管13的另一端經(jīng)過第二坩堝蓋20通入第二熔煉坩堝24內(nèi)。