一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，包括埚身、埚底，其埚身、埚底都为双层，内层为低碳合金钢，外层为不锈钢，埚底包括与埚身连接的锥形部分和锥形部分下部连接的球面底部分。所述埚底的锥形部分的锥度θ＝60°～65°，锥形部分的深度H＝200±10mm。埚底的球面底部分上端直径与锥形部分下端直径相同，球面底部分的深度h＝70～80mm。埚身上部外侧连接水平环形支撑板，吊耳连接在水平环形支撑板和埚身上。吊耳设三个，三个吊耳等圆心角布置。本实用新型底的球面底部有利于熔渣的沉积，避免在精炼时搅起，锥形倒圆为过渡区，有利于在低压浇注时减少剩余合金液的残留量。坩埚外形为圆形，抗氧化能力和抗疲劳能力强，提高了坩埚的寿命。
【专利说明】一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚
【技术领域】
[0001]本实用新型属于铸造镁合金熔炼领域，主要涉及一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚。
【背景技术】
[0002]镁合金由于重量轻、减振性好等一系列优点得到了广泛应用，特别是在航空航天、国防军工等领域。镁合金熔炼坩埚是生产镁合金铸件的重要工艺装备，其可靠性直接关系生产安全和产品质量。
[0003]在航空航天、国防军工等企业，由于生产多是小批量和单件生产，而且铸件结构复杂，内部质量要求高，不能采用金属型、气体保护法浇注生产，而只能采用砂型低压铸造、熔剂保护法熔炼的工艺方法。这样，在坩埚内产生大量的镁氧化物和镁硫化物等高熔点熔渣，沉积到坩埚底部及附着在坩埚的侧部，阻碍坩埚的热传导，降低熔化速度，使坩埚腐蚀严重，在坩埚外表面，受到反复加热的影响，使坩埚氧化严重。使用同一种材料制作的坩埚，不能适应坩埚内、外两种不同的环境条件，大大地减少了使用寿命。采用双金属材料的坩埚，内层采用在高温时不会给镁合金液带来污染且耐腐蚀性好的低碳钢，外层采用在高温时不氧化脱落的不锈钢，两种金属材料之间采用爆炸焊接结合，确保整个坩埚的高温强度和抗高温蠕变性能，提高了使用寿命。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是设计一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，具有防腐蚀性能好、抗高温氧化性能强的适合砂型低压铸造的镁合金熔炼坩埚。
[0005]本实用新型的技术方案:本实用新型的一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚包括埚身、埚底，其埚身、埚底都为双层，内层为低碳合金钢，外层为不锈钢，埚底包括与埚身连接的锥形部分和锥形部分下部连接的球面底部分。
[0006]所述埚底的锥形部分的锥度Θ =60°?65°，锥形部分的深度H = 200± 10mm。
[0007]所述埚底的球面底部分上端直径与锥形部分下端直径相同，球面底部分的深度h=70 ?80mm。
[0008]所述的埚身上部外侧连接水平环形支撑板，吊耳连接在水平环形支撑板和埚身上。
[0009]所述的吊耳设三个,三个吊耳等圆心角布置。
[0010]具有防腐蚀性能好、抗高温氧化性能强的适合砂型低压铸造的镁合金熔炼坩埚包括坩埚体、支撑板、吊环，其坩埚体包括埚身、埚底，吊环焊接在支撑板上，同时与坩埚外壁焊接。
[0011]所述的埚身、埚底分别包括两层，其外层为ICrlSNiOTi不锈钢，内层为低碳合金钢。
[0012]所述的埚身、埚底的两种金属材料采用爆炸焊接结合。[0013]所述的支撑板、吊环采用低碳合金钢。
[0014]所述的坩埚体、支撑板为圆形。
[0015]本实用新型的优点:
[0016]1、内层采用低碳钢在高温时不会给镁合金液带来污染且耐腐蚀性好，外层采用不锈钢在高温时具有抗氧化能力，双金属材料之间采用爆炸焊接结合，增强坩埚的高温强度和抗蠕变性能，极大提高了坩埚的寿命。
[0017]2、合层厚度均匀，传热效果优良。
[0018]3、埚底的小半球形，有利于熔渣的沉积，避免在精炼时搅起，倒圆台形为过渡区，有利于在低压浇注时减少剩余合金液的残留量。
[0019]4、坩埚外形为圆形，与埚底连接无拐角、凸缘、倒角，增强了抗氧化能力和抗疲劳能力，提闻了樹祸的寿命。
[0020]本实用新型特别适合采用熔剂覆盖工艺方法熔炼镁合金、砂型低压浇注的生产模式。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图。
[0022]图2为图1的俯视示意图。
[0023]图3为本实用新型镁合金熔炼坩埚的工作状态图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述:
[0025]图1、图2中给出一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，包括埚身1、埚底2，埚身1、埚底2都为双层，内层为低碳合金钢，外层为不锈钢，埚底2包括与埚身I连接的锥形部分2a和锥形部分2a下部连接的球面底部分2b。
[0026]所述埚底2的锥形部分2a的锥度Θ =60°?65°，锥形部分2a的深度H =200 土 10mnin
[0027]所述埚底2的球面底部分2b上端直径Φ与锥形部分2a下端直径相同，球面底部分2b的深度h = 70?80mm。
[0028]埚身I上部外侧连接水平环形支撑板3，吊耳4连接在水平环形支撑板3和埚身I上。吊耳4设三个，三个吊耳4等圆心角布置。即相邻吊耳之间的圆心角β = 120°。
[0029]本实用新型是一种具有防腐蚀性能好、抗高温氧化性能强的适合砂型低压铸造的镁合金熔炼坩埚的实施例，
[0030]所述的坩埚为双层，外层为ICrlSNiOTi不锈钢，内层为低碳合金钢，采用爆炸焊
接结合。
[0031]所述的埚身I为圆柱形。
[0032]环焊缝焊接时必须严格按照焊接工艺要求进行。焊接完成后.焊缝进行100% RT射线探伤。
[0033]图3是本实用新型铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚的工作状态图，双金属材料复合坩埚放入低压铸造机熔炼炉8内，水平环形支撑板3放在熔炼炉承重隔板7上，熔炼炉开始熔炼镁合金液，烧注前盖上低压铸造机的中隔板6,放上升液管5,升液管底部放在埚体倒圆台中间位置，在中隔板上放入砂型，即可低压浇注。
[0034]本实用新型埚底小半球形部位用于熔渣的沉积，避免在精炼时搅起熔渣，倒圆台形部位为过渡区，减少浇注后镁合金液的残留量和防止熔渣通过升液管浇入铸型。本实用新型适用于液容量为300kg和500kg的坩埚。
【权利要求】
1.一种铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，包括埚身(I)、埚底(2)，其特征在于:埚身(I)、埚底(2)都为双层，内层为低碳合金钢，外层为不锈钢，埚底(2)包括与埚身(I)连接的锥形部分(2a)和锥形部分(2a)下部连接的球面底部分(2b)。
2.根据权利要求1所述的铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，其特征在于:所述埚底⑵的锥形部分(2a)的锥度Θ =60°?65°，锥形部分(2a)的深度H = 200± 10mm。
3.根据权利要求1或2所述的铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，其特征在于:所述埚底(2)的球面底部分(2b)上端直径与锥形部分(2a)下端直径相同，球面底部分(2b)的深度h = 70?80_。
4.根据权利要求1或2所述的铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，其特征在于:埚身(I)上部外侧连接水平环形支撑板(3)，吊耳(4)连接在水平环形支撑板(3)和埚身(I)上。
5.根据权利要求4所述的铸造镁合金熔炼的双金属材料复合坩埚，其特征在于:吊耳(4)设三个，三个吊耳(4)等圆心角布置。
【文档编号】F27B14/10GK203782215SQ201420200265
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】陈水如, 王德清, 史勇, 苏鹏, 黄政, 尹家新, 李洪平 申请人:湖北三江航天万峰科技发展有限公司