[發明專利]一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置及其應用方法

有效

• 申請號: 202010919074.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112059128B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 浦益龍;王博;沈偉偉;李峰;李銘;黃偉;王世普
• 申請（專利權）人: 江蘇隆達超合金航材有限公司
• 主分類號: B22D7/06
• 分類號: B22D7/06;B22D33/02;B22D27/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明屬于高溫合金母合金鑄造技術領域，具體涉及一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置及其應用方法。本發明的高溫合金母合金鋼模鑄造裝置包括模架車，所述模架車包括車輪和底盤；模架，由鋼條焊接而成，豎直放置在模架車上；石墨底墊，為一體式結構，平鋪在模架底部，保證金屬液不滲漏；鋼模，上部設置有保溫冒口，中部采用鋼模卡框固定，豎直放置在石墨底墊上；導線；系統控制柜；及電磁振動器，安裝在模架車的底盤上，通過導線與系統控制柜相連，所述系統控制柜用于調整電磁振動器的振幅和振動頻率。本發明將電磁振動器應用在高溫合金母合金鋼模鑄造中，能顯著增強合金液對流補縮，降低縮孔，并且促進夾雜物和氣體上浮，從而有效提高合金成品率。

技術領域

本發明屬于高溫合金母合金鑄造技術領域，具體涉及一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置及其應用方法。

背景技術

高溫合金材料被譽為燃氣渦輪的心臟，在航空發動機、火箭發動機及燃氣輪機等的高溫熱端部件中起著不可替代的作用，且廣泛地應用于原子能、能源動力、交通運輸、石油化工、礦山冶金、玻璃建材、造紙制漿和海水作業等領域，對國民經濟和國防建設具有重大戰略意義。高溫合金元素種類繁多，強化機理復雜，高溫合金的制備技術是衡量一個國家工業發展水平的重要標志。

目前，高溫合金制備主要采用“雙聯”工藝，即一次母合金熔煉來獲得目標成分，二次重溶進一步降低鑄件氣體及夾雜物含量，最終澆注成特定尺寸及形狀的鑄件。而通過傳統普通鋼模鑄造工藝生產的高溫合金母合金錠，存在較為嚴重的中心縮松、縮孔及氣體夾雜等問題，這些均嚴重影響工業冶煉母合金的質量和成品率，為解決上述問題，一般在鋼模上部設置保溫冒口來提高上部金屬液的補縮能力，減小縮孔，但是冒口的添加對合金錠縮孔的減少效果不是很顯著，反而會增加金屬液的二次夾雜，污染金屬液，從而降低合金錠的內在質量。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，針對高溫合金母合金在鋼模鑄造過程中容易產生縮松縮孔、氣孔及夾雜物等缺陷突出的問題，提供了一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置及其應用方法。本發明將電磁振動器應用在高溫合金母合金鋼模鑄造中，使電磁振動作用于整個模組，有利于澆注過程中氣體夾雜上浮逸出，并且凝固末期糊狀區會由于機械振動而發生枝晶破碎，提高金屬液流動性和補縮能力，最后降低母合金錠的縮松縮孔和夾雜含量，提高合金的成品率。

為解決上述現有技術的不足，本發明采用以下技術方案：一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置，包括模架車，所述模架車包括車輪和底盤；

模架，由鋼條焊接而成，豎直放置在模架車上；

石墨底墊，為一體式結構，平鋪在模架底部，保證金屬液不滲漏；

鋼模，上部設置有保溫冒口，中部采用鋼模卡框固定，豎直放置在石墨底墊上；

導線；

系統控制柜；

及電磁振動器，安裝在模架車的底盤上，通過導線與系統控制柜相連，所述系統控制柜用于調整電磁振動器的振幅和振動頻率。

所述鋼模卡框由相互平行的內側帶有凹槽的鋼條組成。

所述模架車的底盤兩端通過鉸鏈與電機相連，通過控制電機運轉控制模架車在軌道上移動。

所述模架為立體框架，由橫截面為L型的鋼條焊接而成，框架內整齊排列有鋼模。

所述石墨底墊呈薄板狀，平鋪在模架底部，厚度為15-30mm，所述石墨底墊上設置有均勻排布的環形凹坑，環形凹坑的深度為5-10mm，外徑等于鋼模外徑，內徑等于鋼模內徑。

所述鋼模為圓形管狀，材質為45號鋼，管壁厚度為10-15mm。

所述鋼模卡框是由四根內側帶有凹槽的鋼條組成的方形結構，凹槽輪廓為圓弧狀，圓弧直徑與鋼模外徑相等。