[其他]同心三螺旋線合金流動性測定裝置

無效

• 申請號: 88204038
• 申請日: 1988-04-11
• 公開（公告）號: CN88204038U
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 陳光昀;趙軍;劉旭麟
• 申請（專利權）人: 大連工學院
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 大連工學院專利事務所
• 代理人: 修德金

本實用新型屬于鑄造測量技術。

在已有的鑄造測量技術中，對鑄造合金流動性的測定，國內外通用的是單螺旋線試樣。它是由Saito和Hagaschj在1919年首先發明的。其優點是與生產條件相接近，測試結果有明確的定量指標，適用濕型或干型的各種合金，尺寸緊湊，使用方便。它的缺點是進行多次測試求平均值時重現性不好，因為每次測試的合金液體的溫度、成分和鑄型工藝條件等不可能做到都相同。

本實用新型的目的是測量鑄造合金的流動性時實現了相同化學成分、相同澆注溫度、相同鑄型，相同澆注水頭高度等工藝條件，并直接獲得較高的測試精度和重現性。

達到上述目的基本構思是，在Saito和Hagaschj發明的單螺旋試樣測定裝置中，在澆口上設計一個專用外澆口模樣，從而保證在穩定澆注壓頭下測試；在螺旋試樣上設計成由同一澆口澆注同一中心的三條螺旋線，從而保證在同一鑄型、化學成分、澆注溫度等工藝條件下測試。這種結構上的解決方案能保證獲得較高的測試精度和較好的重現性。

本實用新型的具體特征是：其中，專用外澆口模樣為300×70×120～350×90×140毫米長方體，它由外澆口池、低壩、直澆道、高壩、溢流池和溢流道組成，高壩平面與直澆道上平面留有8～10毫米高度差作為穩定控制壓頭；同一澆口同心三螺旋模樣為470×470×45～490×490×55毫米大平板，它由全壓井、螺旋線組成。三條螺旋線從同一中心基圓順時針（或逆時針）旋轉展開，兩兩相差120°均布在螺旋基圓所在平面上。螺旋線螺距為29～31毫米。每條螺旋線截面為5／9×9～7／11×11毫米的等腰梯形，長度為1500～1520毫米，螺旋線上每隔49～51毫米有一個R1.4～R1.6毫米的小半凸圓臺作為測量標距點。

圖1是本實用新型測定裝置結構簡圖：在該測定裝置上部是由鋁合金制作的外澆口模樣，成階梯狀，在內部設置有外澆口池（1）、低壩（2）、直澆道（3）、高壩（4）、溢流池（5）和溢流道（6）；與外澆口模樣直澆道（3）連接的是由鋁合金制作的成倒圓錐型的直澆口模樣（10）；在該測定裝置下部是由鋁合金制作的同心三螺旋模樣，它由一個容積足夠大的倒置圓錐臺全壓井（7）和用以度量流動性長度的螺旋線（8）、小半凸圓臺（9）組成。

圖2是本實用新型測定裝置鑄型合箱示意圖：把裝有鎖緊定位銷（14）的鋼板焊制下砂箱（13）造好型放在下面，造好型的用鋼板焊制的上砂箱（12）通過定位銷與下砂箱合在一起，在其上為造好型的鋼板焊制的外澆口砂箱（11）。

下面是本實用新型的具體實施例：

實施例1：

ZG1Cr18Ni9不銹鋼流動性的測試。合金成分（Wt－％）：C008，Si1.07，Mn1.02，Cr17.92，Ni9.86；型砂配方（Wt－％）：鋯砂（75／100）100，糊精0.03，膨潤土0.3，水分2；型砂工藝性能：濕壓強度（N／cm²）5.9，濕透氣性70，水分1.5％；鑄型表面硬度70；用鎢錸5－鎢錸20熱偶配LZ3－304函數記錄儀測溫；在熔量500kg中頻感應堿性電爐中熔化金屬料。

測試操作過程：用同心三螺旋線試樣模板依次造好下砂箱（13），上砂箱（12）；用外澆口模樣造好外澆口砂箱（11）；修好鑄型型腔；然后下箱在下，上箱通過定位銷放在下箱上；隨后把鎖緊定位銷（14）鎖緊；把外澆口砂箱放在上砂箱上；按照合金成分配料并熔化；待金屬液達到出爐溫度，測溫，準備澆注；用一定容量的澆包將金屬液澆入外澆口池（1），使金屬液通過低壩（2）進入直澆道（3）并通過直澆口進入同心三螺旋線型腔的全壓井（7），從而保證液流充滿平穩上升均勻澆入三條螺旋線（8）；在澆注過程中，要使金屬液少量溢過高壩（4），進入溢流池（5）為最佳澆注狀態；金屬液充滿鑄型型腔后，冷卻凝固一定時間后打箱、清理，測定螺旋長度。

造型工藝要求：試樣采用濕型鑄造，鑄型為水平組合型；鑄型最小吃砂量應大于20毫米；鑄型腔表面光滑完整，標距點明顯準確；鑄型扎透氣孔，但不得穿透型腔。

測試條件：測試過程中，鑄型應保持水平狀態，須避開磁場、振動等干攏因素的影響；測溫后立即澆注，澆注要平穩無沖擊；澆包容量要大于20kg；澆注后試樣始終處于自然冷卻狀態；當試樣產生縮孔、縮陷、夾渣、氣孔、砂孔、澆不足等明顯缺陷時，測試結果無效。

測試工藝參數：澆注波動壓頭△H為10毫米；出爐溫度1540℃，澆注溫度1500℃；30分鐘后打箱；環境溫度20℃。