[發明專利]用于鋁合金復合鑄錠的包覆鑄造裝置和包覆鑄造方法

有效

• 申請號: 201310021421.8
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103100700A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張海濤;崔建忠;秦克
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D11/04
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;范象瑞

1.一種用于鋁合金復合鑄錠的包覆鑄造裝置，由芯材結晶器和皮材結晶器組成，其特征在于：

所述芯材結晶器由石墨內套（11）和水冷銅套（12）構成，石墨內套鑲嵌在水冷銅套內；其中皮材結晶器由石墨環（22）、水冷鋁套（21）和熱頂（23）構成，石墨環（22）鑲嵌在水冷鋁套（21）內，水冷鋁套內壁下端有冷卻水眼（25），熱頂（23）由保溫材料制成的儲液箱（27）構成，安裝在水冷鋁套和石墨環的上方，熱頂底部有通向外部的流道（24）和沿周邊均勻分布、通向芯材結晶器的分流孔（26）；芯材結晶器位于皮材結晶器內側的上方，其內鑲嵌石墨內套（11）的水冷銅套（12）坐落在皮材結晶器的熱頂（23）內壁的底邊上。

2.一種利用權利要求1所述包覆鑄造裝置進行鋁合金包覆鑄造的方法，其特征在于：

先將芯材熔體（33）從澆口（31）澆注到芯材結晶器中，同時通過流道（24）將皮材熔體（42）注入帶分流的熱頂（23）的儲液箱（27）中；待芯材熔體（33）在芯材結晶器冷卻水冷卻下形成一定厚度的凝固殼（38）時，啟動鑄造機，使皮材熔體（42）通過熱頂（23）底部的分流孔（26）供流，與芯材熔體形成的凝固殼（38）相接觸，通過合金元素擴散形成具有冶金結合的界面（5）；隨著鑄錠的連續進行，到達預定高度時停止供流，冷卻后獲得芯材鑄錠（37）外包覆一定厚度皮材鑄錠（46）的復合鑄錠（6）。

3.根據權利要求2所述鋁合金包覆鑄造的方法，其特征在于：在包覆鑄造過程中，通過控制鑄造溫度、鑄造速度、芯材結晶器冷卻水量和皮材結晶器冷卻水量工藝參數使皮材熔體（42）與芯材凝固殼（38）的接觸高度保持在5-15mm。

4.根據權利要求3所述鋁合金包覆鑄造的方法，其特征在于：所述鑄造溫度為710-730℃，鑄造速度為35-150mm/min，芯材結晶器冷卻水量為5-15L/min·m，皮材結晶器冷卻水量為40-120L/min·m。

5.根據權利要求2所述鋁合金包覆鑄造的方法，其特征在于：在包覆鑄造過程中，控制界面（5）兩側的芯材熔體（33）和皮材熔體（42）的液面差小于10mm。