专利名称：一种反重力铸造升液管的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铸造领域，涉及一种铸造设备用升液管，尤其是一种反重力铸造升液管。
背景技术：
反重力铸造技术是指熔炼坩埚中的金属液在一定气体压力作用下沿升液管自下而上沿着与重力相反的方向充填铸型，待铸型中的金属液在一定压力下凝固后，解除坩埚液面的压力，使升液管中未凝固的金属液回到坩埚中并保持升液管畅通，此时打开模具获得铸件的一种方法。反重力铸造方法包括低压铸造、差压铸造、调压铸造等。升液管是反重力铸造设备的重要零部件，是金属液充填型腔的必经通道，由于长期浸泡在高温金属液中，受高温金属液的侵蚀及反复冲刷，除升液管具有耐侵蚀、抗热震、抗热冲击疲劳、良好的气密性、室温耐冲击等性能外，还需要在使用过程中防堵塞性能。对于升液管的防堵塞性能，目前公知的方法是对浇注工艺进行严格控制，尽量缩短浇注时间，防止金属液在升液管中冷却造成堵塞。然而，浇注时间短带来的问题是金属液在铸件中还没凝固就泄压，极易在铸件中形成缩松、缩孔等缺陷。目前公知的升液管有铁质升液管、陶瓷升液管、在铁质管材内外壁粘接陶瓷管的复合型升液管。铁质升液管在使用前需要喷刷涂料，然而，涂料与铁质升液管是物理粘合，在金属液冲刷或者物理碰撞时，涂料极易脱落，使得铁质管壁直接受到金属液冲刷熔蚀，造成升液管损坏及金属液增铁，影响产品质量。如ZL200920224248.0、ZL200810140111.7、ZL200610102067.1等公开的陶瓷型升液管，由于采用粉末冶金的方法进行成型，造成陶瓷升液管的气密性不佳，气体在压力下容易通过液面以上的升液管微间隙混入金属液，使得铸件产生气孔等缺陷；同时，陶瓷升液管脆性较大，极易在装配中或者热冲击时发生断裂，极大地影响生产效率。复合型升液管由于充分发挥了铁质升液管气密性好、室温及高温强度高等优点，同时发挥了陶瓷层耐金属液反复冲蚀的特点，是反重力铸造升液管的发展方向。然而，如ZL200520073212.9.ZL200820059059.8所述，复合型升液管中的铁质层管和陶瓷层管采用水玻璃或者其它物理方法进行粘接，采用这种方法较在铁质升液管上刷涂料的方法好，但也存在铁质层和陶瓷层结合不紧密的问题，金属液极易从铁质层与陶瓷层接缝处渗入，导致铁质管熔蚀，污染合金液。同时，陶瓷层管也需要采用粉末冶金的方式成型，工艺复杂，成本十分高昂。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种反重力铸造升液管，这种升液管具有耐冲蚀、耐冲击、高强度、避免金属液污染、防堵塞的特性。本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的:包括升液管与法兰盘；所述法兰盘设置在升液管上端；在法兰盘内的径向开设有垂直于升液管轴心的小孔，所述小孔内安装有热电偶。[0008]上述法兰盘的厚度大于4mm。上述升液管的管壁为复合结构；其内、外表面为铁质基体层，所述铁质基体层的表面通过微弧氧化生成一层陶瓷层，并且陶瓷层与铁质基体层之间为Al原子和Fe原子形成的过渡层。上述陶瓷层为Al2O3陶瓷层。上述铁质基体层为不锈钢无缝钢管、不锈钢焊管或铸铁管。本实用新型通过在温度最低的法兰处与铸型连接处安装热电偶，可通过热电偶输出的信号控制反重力铸造过程的泄压工序以及浇注时间，防止法兰盘处金属液凝固，进而防止升液管堵塞，并且结构简单，有利于实施，可产生巨大经济效益。
图1为本实用新型的的结构示意图。其中:1为法兰盘；2为升液管；3为小孔；4为热电偶；5为陶瓷层；6为过渡层；7为铁质基体层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述:参见图1，这种反重力铸造升液管，包括升液管2与法兰盘I ;所述法兰盘I设置在升液管2上端，且法兰盘I厚度大于4mm ;在法兰盘I内的径向开设有垂直于升液管2轴心的小孔3，所述小孔3内安装有热电偶4。升液管2的管壁为复合结构；其内、外表面为铁质基体层7，所述铁质基体层7的表面通过微弧氧化生成一层Al2O3陶瓷层5，并且陶瓷层5与铁质基体层7之间为Al原子和Fe原子形成的过渡层6。铁质基体层7为不锈钢无缝钢管、不锈钢焊管或铸铁管。本实用新型的升液管另一大特征是采用微弧氧化的方法在铁质升液管的内外表面生成一层Al2O3陶瓷层，陶瓷层与铁质层之间是由Al原子和Fe原子形成的过渡层。升液管外表面的Al2O3陶瓷层与铝合金、铜合金等金属液不侵润，且陶瓷层更耐冲蚀，有效的避免了铁质层的溶蚀问题，防止金属液曾铁。同时，由于Al2O3陶瓷层是在铁质升液管基体上原位生成的，陶瓷层与铁质层之间存在Al原子和Fe原子形成的过渡层，陶瓷层是通过原子结合力粘附于铁质基体层上的，结合力强，即使陶瓷层受到磕碰也不易脱落。本发明的升液管基体材料仍是铁质材料，如不锈钢管、铸铁管等，保证了升液管具有极高的气密性和室温、高温力学性能，且陶瓷层的生成采用微弧氧化的方法即可一次成型，速度快，效率高，成本低，获得的复合型升液管可靠性高，十分有利于实施。如图1所示的一种反重力铸造用升液管，所述升液管为复合型结构。升液管由升液管2和法兰盘I组成，法兰盘I的厚度大于4mm，在法兰盘上垂直于升液管轴心钻一大于Φ3_的小孔3，孔内安装热电偶4，该热电偶输出信号与反重力铸造设备连接以控制浇注时间，防止升液管堵塞。管子管壁采用复合结构，采用微弧氧化的方法形成表面Al2O3陶瓷层5及Fe原子及Al原子过渡层6，铁质基体层7可以是不锈钢无缝钢管、不锈钢焊管或者是铸铁管，由于Al2O3陶瓷层5与铁质基体层7间具有过渡层6，结合力强，形成的升液管具有防堵塞、耐侵蚀、耐冲击、高强度的良好性能，结构简单，有利于实施，可产生巨大经济效益。
权利要求1.一种反重力铸造升液管，其特征在于:包括升液管(2)与法兰盘(I);所述法兰盘(I)设置在升液管(2)上端；在法兰盘(I)内的径向开设有垂直于升液管(2)轴心的小孔(3)，所述小孔(3)内安装有热电偶(4)。
2.根据权利要求1所述的一种反重力铸造升液管，其特征在于:所述法兰盘(I)的厚度大于4mmο
3.根据权利要求1所述的一种反重力铸造升液管，其特征在于:所述升液管(2)的管壁为复合结构；其内、外表面为铁质基体层(7)，所述铁质基体层(7)的表面通过微弧氧化生成一层陶瓷层(5)，并且陶瓷层(5)与铁质基体层(7)之间为Al原子和Fe原子形成的过渡层(6)。
4.根据权利要求3所述的一种反重力铸造升液管，其特征在于:所述陶瓷层(5)为Al2O3陶瓷层。
5.根据权利要求3所述的一种反重力铸造升液管，其特征在于:所述铁质基体层(7)为不锈钢无缝钢管、不锈钢焊管或铸铁管。
专利摘要本实用新型公开了一种反重力铸造升液管，包括升液管与法兰盘；所述法兰盘设置在升液管上端；法兰盘的侧面，且垂直于升液管轴心处开设有一小孔，所述小孔内安装有热电偶。本实用新型通过在温度最低的法兰处与铸型连接处安装热电偶，可通过热电偶输出的信号控制反重力铸造过程的泄压工序以及浇注时间，防止法兰盘处金属液凝固，进而防止升液管堵塞，并且结构简单，有利于实施，可产生巨大经济效益。
文档编号B22D18/04GK202934102SQ201220583980
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者周中波, 王金龙, 狄玮岚, 张利军, 薛祥义 申请人:西安西工大超晶科技发展有限责任公司