专利名称：一种轻合金熔体的定量浇注方法
技术领域：
本发明涉及一种轻合金铸造成型的熔体定量浇注方法，主要用于铝合金、镁合金的高压铸造、挤压铸造、重力铸造和倾翻铸造，属于轻合金铸造成型领域。
背景技术：
当铸造成型设备采用现行熔化保温浇注炉自动供应熔体时(见图1)，在熔炉将轻合金熔体从熔池转移到铸造成型模具的过程中，熔体在下倾式浇管中的流动转移过程中，一直暴露在大气或者保护气氛中。结果，在熔体的自由表面迅速形成一层致密氧化保护膜。这些在熔体流表面瞬时形成的膜层在熔体转移过程中虽能有效防止熔体流的过度氧化，但他们的形成不仅伴随着熔体烧损，还随熔体流进入铸件内部或者驻留在铸件表面，形成各种工艺缺陷，降低了铸件的工艺品质和使用性能。·
同时，熔体在敞开式流动转移过程中，还以传导、对流和辐射等形式向四周散失热量，导致熔体流温度迅速降低。为了获得理想的流动充型温度，通常需要将熔体的出炉温度升高20-50摄氏度，补偿浇注过程中的温度损失，导致了宝贵能源的浪费。以产业化应用最广泛的现代化铝合金压铸和金属型重力铸造生产为例，铸造岛通常采用如图I所示、带自动定量浇注功能的浇注炉为铸造成形设备或模具供应熔体。在浇注过程中，铝合金熔体一旦被机械泵(I)或气压提离位于熔炉炉膛(5)内的熔炉熔池(4)后，都通过一个开放式的流槽(2 )，向下流入铸造成型设备或模具的浇口( 3 )内。结果，因浇注熔体在开放式流动转移过程中形成并携入大量的氧化膜，压铸件的工艺品质和综合机械性能都不高，只能用于对性能要求都不苛刻的普通结构领域；而重要的重力铸造铸件，如气缸盖等，则转而采用能将氧化膜截留在浇口内的其他铸造工艺方法生产，以杜绝氧化膜为铸件工艺品质和机械性能带来的危害。
发明内容
本发明提供一种轻合金熔体从熔炉熔池到铸造成型设备或模具浇口的密封定量浇注方法，以期减少或消除现行轻合金铸造熔体浇注方法存在的“熔体氧化成膜”和“温度损失”两个问题，。为了达成上述目的，本发明的技术方案如下(见图2)
在铸造岛进入生产状态时，熔炉的机械泵(I)启动，以设定的转速将位于熔炉炉膛(5)内的熔炉熔池(4)中的轻合金熔体泵入上倾的保温输液管(7)，直到熔体在输液管中的液位(6)略低于出口并维持不变，熔炉的浇注作业进入准备状态；该状态下，输液管中的液位
(6)的高度，由控制系统根据熔炉熔池(4)液位高度变化而调节机械泵转速来自行稳定。开始浇注时，机械泵(I)以一个合理的增量提高转速，使输液管中的液位(6)高于输液管出口而流出；流出熔体由固定在输液管出口上的下倾浇嘴(8)导入铸造成型设备或模具的浇口(3)内；当浇出熔体达到要求量时，机械泵(I)的转速迅速回调到初始值，输液管中的熔体液位(6 )回落，终止浇注，并进入下一次浇注前的准备状态。浇注的熔体量由机械泵(I)的转速提高值和维持高转速的时间长短来确定。伸入铸造成型设备或模具的浇口( 3 )内的下倾浇嘴(8 )上可设置液位探针(9 )，用于检测控制浇口内的熔体液位；当液位超过许可值时，机械泵(I)的转速根据铸造工艺的需要回调，降低浇注速度或终止浇注。较长时间不浇注或需要终止铸造作业时，机械泵(I)停止转动，使输液管(7)中的熔体回流到熔炉熔池(4)中。
本发明与现行熔体出炉后自流进入铸造设备或模具浇口的定量浇注方法相比，有如下效果
1、在进入铸造成型设备的浇口前，熔体完全密封在泵和保温的输液管内，除十分有限的前端表面外，不形成氧化膜，也不会散失热量，确保了熔体质量和节省了能源，为高品质铸造提供了熔体品质保障；
2、向上浇注方式，输液管可根据浇注需要、以与泵的连接部位为轴心做上下和左右移动，实现与铸造设备或模具的浇口的灵活匹配，免除熔体整体姿态的调节。
附图I为现行熔体出炉后自流进入铸造设备或模具的浇口的定量浇注方法原理图 图中I一机械泵；2—流槽；3—铸造成型设备或模具的浇口 ；4一熔炉熔池；5—熔炉炉膛。附图2为本发明的一种轻合金熔体的定量浇注方法的原理图
图中6—输液管中的液位；7—输液管；8—下倾浇嘴；9一液位探针；
具体实施例方式 下面以图2所示的一种轻合金熔体的定量浇注方法原理图作进一步说明
以铝合金金属型重力铸造为例，定量浇注方法如下
1、开始浇注前，机械泵(I)启动，以设定的转速将位于熔炉炉膛(5)内熔炉熔池(4)中的熔体泵入上倾的输液管(7)，直到熔体在输液管中的液位(6)略低于输液管(7)出口并维持不变，浇注进入准备状态，当熔炉熔池(4)中液位高度发生变化时，为维持输液管中的液位(6)的高度不变，需通过改变机械泵(I)的转速来稳定；
2、开始浇注时，机械泵(I)提高转速，使输液管中的液位(6)高于输液管(7)出口而流出，流出熔体经固定在输液管(7)出口的下倾浇嘴(8)而引入铸造成型设备或模具的浇口
(3)内，当浇出熔体达到要求量时，机械泵(I)的转速迅速回调到初始值，输液管(7)中的熔体液位回落到初始位置，终止浇注，并进入下一次浇注前的准备状态，在此过程中，浇注的熔体量由机械泵(I)的转速提高值和维持高转速的时间长短来确定，浇注量的控制也可通过在伸入铸造成型设备或模具的浇口(3)内的下倾浇嘴(8)上设置液位探针(9)，该探针用于检测铸造成型设备或模具的浇口(3)内的熔体液位，当液位超过许可值时，机械泵(I)的转速回调，终止浇注或降低浇注速度；
3、当较长时间不浇注或需要终止铸造作业时，机械泵(I)停止转动，使输液管(7)中的熔体回流到熔炉熔池(4)中。
采用该抽轻合金熔体浇注方法，能有效解决现行熔体出炉后自流进入铸造设备或模具浇口的定量浇注方法的“熔体表面氧化、熔体降温、铸件品质不高和铸造能源浪费”等问 题。
权利要求
1.一种轻合金熔体的定量浇注方法，其方法是用机械泵(I)将轻合金熔体从位于熔炉炉膛(5)内的熔炉熔池(4)中向上泵起，通过上倾的保温输液管(7)和固定在输液管(7)出口的下倾浇嘴(8)，将其转移到铸造成型设备或模具的浇口(3)内，其特征是进行熔体的定量浇注时，轻合金熔体从熔炉熔池(4)转移到铸造成型设备或模具的浇口(3)的过程中一直处于密封和保温状态。
2.根据权利要求I所述的一种轻合金熔体的定量浇注方法，其特征是开始浇注前，机械泵(I)启动，以设定的转速将熔炉熔池(4)中的熔体泵入上倾的输液管(7)，直到熔体(4)在输液管中的液位(6)略低于出口并维持不变，使浇注作业进入准备状态。
3.根据权利要求I所述的一种轻合金熔体的定量浇注方法，其特征是浇注作业处于准备状态时，输液管中的液位(6)的高度，是根据熔炉熔池(4)液位高度变化而调节机械泵Cl)的转速来稳定的。
4.根据权利要求I所述的一种轻合金熔体的定量浇注方法，其特征是开始浇注时，机械泵(I)提高转速，使输液管中的液位(6 )高于输液管(7 )的出口而流出，流出熔体经固定在输液管(7)出口的下倾浇嘴(8)而导入铸造成型设备或模具的浇口(3)内，当浇出熔体达到要求量时，机械泵(I)的转速迅速回调到初始值，输液管(7)中的熔体液位回落，终止浇注，并进入下一次浇注前的准备状态。
5.根据权利要求I所述的一种轻合金熔体的定量浇注方法，其特征是浇注的熔体量由机械泵(I)的转速提高值和维持高转速的时间长短来确定。
6.根据权利要求I所述的一种轻合金熔体的定量浇注方法，其特征是伸入铸造成型设备或模具的浇口(3)内的下倾浇嘴(8)上可设置液位探针(9)，用于检测铸造成型设备或模具的浇口(3)内的熔体液位，当液位超过许可值时，机械泵(I)的转速回调，终止浇注或降低浇注速度。
7.根据权利要求I所述的一种轻合金熔体的定量浇注方法，其特征是较长时间不浇注或需要终止铸造作业时，机械泵(I)停止转动，使输液管(7)中的熔体回流到熔炉熔池(4)中，退出准备浇注状态。
全文摘要
本发明涉及一种轻合金熔体的定量浇注方法。其实现方法是用机械泵将熔体从熔炉的熔池中向上泵起，通过上倾的保温输液管和固定在输液管出口的下倾浇嘴，将熔体转移到铸造成型设备或模具的浇口内。用该方法进行熔体的定量浇注时，轻合金熔体从熔炉熔池转移到铸造成型设备或模具的过程中一直处于密封状态，能有效防止熔体的氧化和热量损失；在定量浇注时，机械泵的转速和转动时间根据熔池液位的变动实时调节，实现浇注熔体量的精确控制；同时，伸入铸造成型设备或模具的浇口内的浇嘴上还设置有液位探针，可根据需要检测浇注熔体液位，当浇口内熔体触及探针时，浇注速度就被调低或浇注被强行终止。
文档编号B22D39/02GK102909357SQ20121042644
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者龙思远, 徐绍勇, 查吉利 申请人:重庆硕龙科技有限公司