专利名称：钎料铸锭顺序凝固装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钎料铸造，尤其是涉及一种钎料铸锭顺序凝固装置。
背景技术：
钎焊是金属材料连接的重要方法之一。对于一些复杂构件来说，钎焊是唯一可行的连接方法。钎焊时需要添加钎料，在外加热源的作用下使钎料熔化，熔化的钎料在母材表面润湿铺展，填充到被焊母材的间隙中，冷却凝固后形成冶金连接。钎料的使用形式多种多样，包括丝状、焊条、带状、片状、粉状、膏状等等。为使不同使用形式钎料的材质均匀，在钎料的浇铸工艺过程中，要求得到的钎料合金铸锭具有组织致密、各向同性、机械性能好等组织性能。在实际生产中，钎料合金铸锭中经常存在诸如缩孔、气孔等缺陷。缩孔的产生是由于金属的液态密度小于固态密度，结晶时发生体积收缩，原来填满铸型的液态金属凝固后不能再填满，如果没有液态金属继续填补就会出现缩孔。如果在浇铸的过程中，铸锭的上部或者周边已经基本凝固，而下部或者中间还存在一部分液态金属，这时凝固收缩便得不到液体的及时补充，就会在铸锭的下部或者中间形成缩孔。同时，金属熔炼过程中，液态金属总会或多或少溶有一些气体，当液态凝固时，所溶解的气体将逐渐富集形成气泡，当其长大到一定程度便可以浮出液面逸散到周围环境中，但是如果气泡还来不及上浮，铸锭的表面就已经凝固，那么气泡将被保留在铸锭内部形成气孔。缩孔和气孔的存在将会对钎料的性能造成很大的影响。 在生产钎料的铸造技术中，常用的技术有立模铸造技术、斜模铸造技术、平模铸造技术等。但是立模铸造技术在浇铸过程中流柱长，冲击力大，容易裹入气体和夹渣，易产生二次氧化，并且还容易产生缩孔甚至中间缩管。斜模铸造技术虽然能够在一定程度上克服立模铸造技术的缺点，但是生产效率低，模缝处易漏，粘渣。平模铸造技术虽具有由下而上的顺序凝固的优点，但其表面易氧化生渣、收缩下凹或出现缩孔。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种钎料铸锭顺序凝固装置，该装置能够使高温金属液体在冷却凝固过程中避免或减少缩孔、气孔等铸锭缺陷的产生，从而提高了铸锭合金材质的组织性能。为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案本实用新型所述的钎料铸锭顺序凝固装置，包括带有浇铸口的铸模，所述浇铸口的中间设置有漏板，在所述铸模的下部设置有冷却水箱，固连在冷却水箱底部的支撑弹簧上端设置有支撑架，所述铸模活动放置在所述支撑架上。所述冷却水箱的上部和下部分别开设有进水口和出水口，所述进水口和出水口之间通过外接管路以及设置在所述管路上的冷却水循环机和水泵构成回路。所述铸模的上部设置有加热件，加热件可以为电热丝等，可以对正在下流的金属液体加热，防止金属液体在铸模壁上产生过冷现象。[0009]所述浇铸口呈上大下小的漏斗形结构，可以防止金属液体外溅，保护操作者安全。所述支撑架上设置有铸模固定装置，如内径与铸模外径相匹配的定位环，可以确保浇铸过程中铸模的安全性。本实用新型的优点在于在金属溶液向铸模中注入的过程中，先注入的金属液凝固成锭的同时金属液体中的气体可及时析出，同时后注入的金属液会及时补充前期铸锭凝固时出现的缩孔，从而生产出缺陷少、组织均匀的钎料铸锭。
图I是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型所述的钎料铸锭顺序凝固装置，包括带有漏斗形结构浇铸口 I的铸模2，在浇铸口 I的中间设置有漏板3，在铸模2的下部设置有冷却水箱4，在冷却水箱4的上部和下部分别开设有进水口和出水口，进水口和出水口之间通过外接管路7 以及设置在管 路7上的冷却水循环机8和水泵9构成回路；固连在冷却水箱4底部的支撑弹簧5上端设置有支撑架6，铸模2活动放置在支撑架6上，支撑架6上设置有铸模固定装置，如内径与铸模2外径相匹配的定位环，可以确保浇铸过程中铸模的安全性；铸模2的上部设置有加热件10 (可以用电热丝等加热件)，对正在下流的金属液体加热，防止金属液体在铸模壁上产生过冷现象。浇铸前，冷却水箱内注水，铸模2放在支撑弹簧5上端的支撑架6上，支撑架位于水箱的水面位置。待开始浇铸，铸模2上部的加热件10开始工作，熔炼后的钎料液体倒入浇铸口 1，通过漏板3上开设的孔洞逐渐落入铸模2内腔中，此时，加热件10对正在下流的钎料液体持续加热，防止钎料液体在铸模壁处产生过冷现象。当一定质量的钎料液体注入铸模2内腔后，支撑弹簧5逐渐承受压力后会压缩变形，此时铸模2会逐渐下落，铸模内腔中的钎料液体会降至冷却水箱4中水面以下；随着新的钎料液体不断注入，支撑弹簧5的变形量逐渐变大，铸模2越来越低，铸模内腔中的钎料液体的液面总是保持在冷却水箱4的水面以下，在冷水的冷却作用下，铸模内腔中的钎料溶液会自下而上顺序凝固，形成钎料铸锭。在钎料铸锭形成过程中，冷却结晶开始形成时，由于气体在固体中的溶解度往往比在液体中小得多，融入液体金属中的气体开始富集于结晶前沿的液体中，最后在固相和液相界面上长大形成气泡，由于被注入金属液体的量不大，在铸模中形成的液层不厚，有利于溶在液体中的气体逸散到环境中去，同时金属液体注入模腔后，后结晶部分的体积收缩却未得到补偿形成缩孔，缩孔通常存在于已凝固层的上表面，几乎不存在于凝固层内部，当有新的金属液体被注入，可对之前凝固形成的缩孔进行补偿；与此同时铸模2又会压缩支撑弹簧5 使新注入的金属液体位于水面以下，使之冷却结晶，溶解的气体被析出，而之前注入金属液体中的气体已几乎排放完全，无气孔夹杂在凝固的铸锭中，这一过程连续不断进行直至浇铸完成，钎料铸锭自下而上顺序凝固，得到的铸锭内部缺陷少，组织均匀。冷却水箱4的进水口高于出水口，当水箱内水的温度由于冷却金属液体而升高， 热水会通过出水口经管路7流入冷却水循环机8，冷却后的水通过水泵9经进水口重新流入冷却水箱4中，继续冷却被注入的新的金属液体。[0016]实际使用时，铸模2的形状可以为圆筒状，也可以呈其他形状；冷却水 箱4可以为方形或其他形状，支撑弹簧5的数量可以根据实际调整。
权利要求1.一种钎料铸锭顺序凝固装置，包括带有浇铸口(I)的铸模(2)，其特征在于所述浇铸口(I)的中间设置有漏板(3)，在所述铸模(2)的下部设置有冷却水箱(4)，固连在冷却水箱(4 )底部的支撑弹簧(5 )上端设置有支撑架(6 )，所述铸模(2 )活动放置在所述支撑架(6 ) 上。
2.根据权利要求I所述的钎料铸锭顺序凝固装置，其特征在于所述冷却水箱(4)的上部和下部分别开设有进水口和出水口，所述进水口和出水口之间通过外接管路(7 )以及设置在所述管路(7)上的冷却水循环机(8)和水泵(9)构成回路。
3.根据权利要求I所述的钎料铸锭顺序凝固装置，其特征在于所述铸模(2)的上部设置有加热件(10)。
4.根据权利要求I所述的钎料铸锭顺序凝固装置，其特征在于所述浇铸口(I)呈上大下小的漏斗形结构。
5.根据权利要求I所述的钎料铸锭顺序凝固装置，其特征在于所述支撑架(6)上设置有铸模固定装置。
6.根据权利要求5所述的钎料铸锭顺序凝固装置，其特征在于所述的铸模固定装置为内径与铸模(2)外径相匹配的定位环。
专利摘要本实用新型公开了一种钎料铸锭顺序凝固装置，包括带有浇铸口的铸模，浇铸口的中间设置有漏板，在铸模的下部设置有冷却水箱，固连在冷却水箱底部的支撑弹簧上端设置有支撑架，铸模活动放置在支撑架上。冷却水箱的上部和下部分别开设有进水口和出水口，进水口和出水口之间通过外接管路以及设置在管路上的冷却水循环机和水泵构成回路。铸模的上部设置有加热件。浇铸口呈上大下小的漏斗形结构。支撑架上设置有铸模固定装置。本实用新型的优点在于在金属溶液向铸模中注入的过程中，先注入的金属液凝固成锭的同时金属液体中的气体可及时析出，同时后注入的金属液会及时补充前期铸锭凝固时出现的缩孔，从而生产出缺陷少、组织均匀的钎料铸锭。
文档编号B22D27/04GK202447644SQ20122006267
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者于新泉, 潘建军, 裴夤崟, 邹伟, 钟素娟, 鲍丽, 黄俊兰, 龙伟民 申请人:郑州机械研究所