[發(fā)明專利]一種鎂合金閥式澆鑄系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510503710.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105081294B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏明許
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 共慧冶金設(shè)備科技（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): B22D35/04
• 分類號(hào): B22D35/04;B22D41/16
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎂合金閥式澆鑄系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度高、比彈性模量大、散熱好、減震性高、承受沖擊載荷能力大、耐有機(jī)物和堿的腐蝕性好能性能。在航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門的應(yīng)用日漸增多。鎂合金在高溫環(huán)境下，化學(xué)活性極其活潑。與氧接觸后，液態(tài)鎂或高溫固態(tài)鎂的表面很容易產(chǎn)生一層疏松氧化膜，這種氧化膜的產(chǎn)生為進(jìn)一步氧化鎂熔體或固態(tài)鎂提供了通道，難以對(duì)新鮮鎂液表面或者固態(tài)鎂表面產(chǎn)生保護(hù)作用。而且高溫環(huán)境下，尤其是液態(tài)情況下，鎂合金增氣壓較高，容易在表面產(chǎn)生鎂蒸汽。鎂氧化放出的熱量在氧化表面聚集，引燃鎂蒸汽，會(huì)引發(fā)燃爆事故。因此，鎂合金鑄造過(guò)程中的熔煉保護(hù)，熔體轉(zhuǎn)運(yùn)、澆鑄、凝固過(guò)程中的防氧化都極為重要。

當(dāng)前，鎂合金的澆鑄方式主要分為兩種：1、采用直接澆鑄的方式將鎂合金熔體從熔煉保溫爐中轉(zhuǎn)移到鑄模中凝固成型。該技術(shù)生產(chǎn)效率低，澆鑄過(guò)程中熔體溫度較高，容易發(fā)生燙傷，此外熔體暴露在空氣中，容易發(fā)生氧化。澆鑄過(guò)程中，熔劑、表面渣及鎂合金中形成的夾雜物不易控制，對(duì)鑄件質(zhì)量有較大影響。2、采用壓力鑄造的方式，在密閉容器中，將熔體通過(guò)高壓氣體壓入到鑄型中成型。該方法屏蔽了空氣對(duì)鎂合金熔體的影響，但價(jià)格非常昂貴，限制了中小企業(yè)的應(yīng)用。此外，由于這種壓力鑄造方法需要設(shè)計(jì)特殊的模具，對(duì)小批量精密成型件來(lái)說(shuō)不是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的方案。

中國(guó)實(shí)用新型專利(ZL200520009524.3)提出的鎂合金溶液定量輸送裝置采用的是高壓氣體壓力輸送的方式，將高壓艙中的鎂合金熔體經(jīng)輸送管壓至鑄模中。該實(shí)用新型由于熔體均置于一密閉容器中并置于高壓環(huán)境，一旦鎂合金發(fā)生燃爆現(xiàn)象具有較大的安全隱患。第二、該設(shè)備的高壓系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本高。

中國(guó)發(fā)明專利(CN1846903A)采用真空虹吸的方法將鑄型置于真空包內(nèi)。鎂合金在真空作用下，被從熔煉爐中吸出到鑄型中，完成澆鑄過(guò)程。該方法需要特殊設(shè)計(jì)的真空系統(tǒng)，成本過(guò)高。

中國(guó)實(shí)用新型專利(ZL200820227822.3)利用離心泵方式將鎂合金熔體甩入到出液管中完成澆鑄過(guò)程，由于離心泵本身的結(jié)構(gòu)相對(duì)精密，熔渣的沉積會(huì)影響到設(shè)備的運(yùn)行，尤其是出液管中的熔渣沉積將造成出液管堵塞。因此該技術(shù)難以適應(yīng)工廠長(zhǎng)期可靠使用的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鎂合金閥式澆鑄系統(tǒng)，通過(guò)活塞閥的啟閉控制熔體的澆鑄過(guò)程，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的各種不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種鎂合金閥式澆鑄系統(tǒng)，用于鎂合金鑄造成型領(lǐng)域，該閥式澆鑄系統(tǒng)包括濾渣導(dǎo)流管、活塞式控流閥、閥體加熱裝置、分段式隔熱活塞導(dǎo)桿、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、出料口以及保護(hù)氣體輸入口，

所述的活塞式控流閥為一水平放置的“T”字形的管道閥體，所述的活塞式控流閥的一端向下傾斜形成下方通道，另一端與所述濾渣導(dǎo)流管聯(lián)通，

所述的活塞式控流閥的閥體一端安裝有雙徑活塞，當(dāng)該雙徑活塞關(guān)閉時(shí)，所述雙徑活塞變徑面可與閥體另一端構(gòu)成密封面，阻止鎂合金熔體流動(dòng)，在該雙徑活塞打開(kāi)時(shí)，所述雙徑活塞前段的斜面成為導(dǎo)流面，使得鎂合金熔體在重力和活塞斜面雙重作用下進(jìn)入所述下方通道，通過(guò)與下方通道聯(lián)通的出料口進(jìn)入澆道完成澆鑄，

所述的活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與分段式隔熱活塞導(dǎo)桿連接，在外部電信號(hào)作用下控制活塞式控流閥閥體的開(kāi)合動(dòng)作，

所述的保護(hù)氣體輸入口，用于與保護(hù)氣體輸入裝置連接，使得保護(hù)氣體分布于活塞式控流閥閥體內(nèi)，保護(hù)氣體出口朝向下方通道的出料口位置，

所述的出料口上部與活塞式控流閥的下方通道聯(lián)通，所述的出料口的下部與鑄型澆鑄系統(tǒng)聯(lián)通，并安裝有氣體保護(hù)裝置，

所述閥體加熱裝置從外部與所述的濾渣導(dǎo)流管和活塞式控流閥固定安裝。

所述的濾渣導(dǎo)流管安裝在熔體保溫爐或者澆鑄爐內(nèi)部，濾渣口在爐內(nèi)離爐底10～30厘米距離，以防止?fàn)t內(nèi)熔渣堵住濾渣口，鎂合金熔體在濾渣口濾渣后，進(jìn)入濾渣導(dǎo)流管，然后進(jìn)入塞式控流閥。

所述的分段式隔熱活塞導(dǎo)桿由三部分組成，包括變徑活塞部分、陶瓷隔熱部分和活塞導(dǎo)桿部分，

陶瓷隔熱部分采用耐熱高強(qiáng)不導(dǎo)熱的高強(qiáng)硅酸鋁纖維陶瓷制作，變徑活塞部分和活塞導(dǎo)桿部分采用不含鎳耐熱材料制作，

變徑活塞部分和活塞導(dǎo)桿部分通過(guò)螺紋連接并且其間設(shè)有保護(hù)氣體輸入口，供保護(hù)氣體通過(guò)，

陶瓷隔熱部分為一套管，套于變徑活塞部分和活塞導(dǎo)桿部分連接處外側(cè)。