一种合金液净化用虹吸转移管的制作方法

本发明涉及一种虹吸转移管，具体是一种用于压铸生产的合金液净化用虹吸转移管。

背景技术：

压铸是指将熔融合金在高压、高速条件下填充模具型腔，并在高压下冷却成型的铸造方法。随着汽车工业等领域的迅速发展，现代制造业中产品对大批量化、复杂化、精密化、轻量化、节能化、绿色化制造技术的要求不断提高，压铸已成为铸造工艺中应用最广、发展速度最快的有色合金精密零部件成形技术。洁净的液态金属是获得优质压铸件的前提和保证，因此，在熔化和浇注时熔体得到全封闭式防护以防止熔体夹杂和气体进入压铸型腔，避免压铸件中因夹杂和气体产生的各种缺陷而导致铸件性能降低甚至报废。

作为有色金属结构件材料，尤其是汽车工业中的应用日益增加，产生了大量的废料，特别是压铸中产生的废料尤为多。基于经济和环保的考虑，很有必要对这些废料进行回收再利用，从而大大提高了熔体精炼净化的技术难度。在压铸有色合金熔化过程中，在合金液中既有溶解的气体(其中80～90％是氢)又有化合物夹杂物，因炉料不洁净及熔化过程中氧化产生的熔体夹杂物既有压铸合金氧化物(压铸镁合金中氧化镁夹杂大约占了80％)、加入了熔剂氯化物和氟化物等，还有包括富铁相在内的金属间化合物类夹杂。夹杂物一般以薄膜状，粒子状或族状的形态残留在镁合金铸件的基体或晶界上，同时因氢气的析出不仅导致夹杂物表面多裂纹、毛细孔，而且会在铸件中形成缩孔缩松缺陷。已有实验结果表明，合金液中这两类有害物质还产生协同作用，增大弥散夹杂物含量会阻止从合金液中除氢的扩散过程。夹杂物和熔体中的气体不仅降低压铸合金的工艺性能、机械性能和耐蚀性能,而且往往由于夹杂物包裹着大量的合金液体而造成合金的损失，因此,压铸合金熔炼时必须对熔体进行除气精炼净化以去除合金液内有害的夹杂物和气体。

常用的去除镁合金中夹杂物的方法可分为熔剂净化与非熔剂净化两大类。熔剂净化工艺因除杂效率高、成本低、操作方便而成为压铸合金净化处理中普遍采用的净化工艺，但是熔剂净化也存在着金属损耗增加、熔剂夹杂、不能除气等不足。非熔剂净化方法目前应用最广泛的是气体旋转喷吹法、机械过滤法、超声波净化法、电磁净化法、真空净化法等。结合熔剂净化与非熔剂净化工艺特点而发展的复合净化技术成为高品质压铸合金熔体净化处理的主要技术，一般压铸合金熔铸净化处理就需要在密闭的、起不同作用的双炉内进行：熔化炉用于加料、熔化和集渣精炼除气，保温炉用于保持纯净的合金液的温度、成分稳定以便于压铸(也可以采用熔化炉、精炼除气炉和保温炉的三炉结构进行压铸合金熔铸净化处理)。这时，如何将熔化炉内的合金液转移到保温炉中并保证合金液的纯净度就成为压铸合金净化处理中需要解决的关键技术问题，传统的做法是将两炉通过带过滤的管子连接，但这种方法无法消除两炉内合金液的互相串流，从而难以保证保温炉中合金液的纯净度，同时连接管内过滤装置的更换也非常困难。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够有效对合金液进行过滤的合金液净化用虹吸转移管。

为了达到上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种合金液净化用虹吸转移管，其由竖向进口段、竖向出口段和水平连接段构成，所述竖向进口段、竖向出口段分别位于水平连接段两侧，所述竖向出口段的中部连接有耐高温陶瓷过滤棒，所述耐高温陶瓷过滤棒体上开设有若干过滤孔，所述耐高温陶瓷过滤棒的进液端面具有截面为抛物线形空腔；所述耐高温陶瓷过滤棒的两侧插接在出口段，所述耐高温陶瓷过滤棒外表面具有固定耐高温陶瓷过滤棒的凸环。

为了过滤掉合金中体积较大的夹杂物，所述进口段内安装有不锈钢网，所述不锈钢网的网孔径为40～60目。

耐高温陶瓷过滤棒的进液端面抛物线形空腔结构能引导液体向空腔底部运动，从而可以起到密封作用，一定程度地避免合金液体从耐高温陶瓷过滤棒与虹吸转移管的出口段之间连接处外漏；在合金液体从上向下流动时，耐高温陶瓷过滤棒的进液端面抛物线形空腔结构使得过滤棒表面的杂质颗粒不仅仅在竖直方向上，而且在横向方向上也受到流动合金液流的作用力，这样堆积在过滤孔的杂质将在合金液流的横向作用力下而被反复冲刷，杂质不会堵塞在过滤孔，最大限度地避免过滤孔堵塞，提高合金液过滤的效率。

作为优选，所述过滤孔的孔径为

为了对虹吸转移管内的合金溶液进行保温，所述虹吸转移管外依次安装有加热层、保温层和固定加热层、保温层的固定层。

本发明采用简单的结构，能有效将从熔化炉通过过滤网初步过滤的压铸合金溶液，通过虹吸管内过滤棒的深层过滤净化将氧化夹杂物去除，保证了转移到保温炉中压铸合金溶液的纯净度，提高合金压铸生产的质量；在不转移合金液时加热装置停止工作，虹吸管内合金液分别流回各自炉内，同时虹吸管内过滤棒的更换操作也更为方便。本发明的耐高温陶瓷过滤棒结构不仅起到较好的密封效果，而且能有效避免过滤孔的堵塞。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为耐高温陶瓷过滤棒的结构示意图。

图3为本发明耐高温陶瓷过滤棒在通过合金液时受力分析图。

图4为常规耐高温陶瓷过滤棒在通过合金液时受力分析图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种合金液净化用虹吸转移管，在压铸合金产品生产中用于熔炼炉与保温炉之间输送合金液。如图1所示，上述虹吸转移管其由竖向进口段1、竖向出口段3和水平连接段2构成，所述竖向进口段1、竖向出口段3分别位于水平连接段2两侧。为了对虹吸转移管内的合金溶液进行保温，所述虹吸转移管外依次安装有加热层、保温层和固定加热层、保温层的固定层。

为了过滤掉合金中体积较大的夹杂物，所述进口段1内安装有不锈钢网11，所述不锈钢网11的网孔径为40～60目。

为了对输送的合金液进行过滤，所述竖向出口段3的中部连接有耐高温陶瓷过滤棒4，如图2所示，所述耐高温陶瓷过滤棒4体上开设有若干过滤孔7，过滤孔7的孔径为在合金液从过滤孔7流过时，过滤孔7将经过高温烧结形成的“粗糙”表面的合金液通过深层过滤净化去除。

所述耐高温陶瓷过滤棒4(圆柱体)的进液端面具有截面为抛物线形空腔6，耐高温陶瓷过滤棒4的进液端面5指的是上底面，此处的截面指的是圆柱体的耐高温陶瓷过滤棒4竖向放置时的纵截面，如图2所示。截面为抛物线形空腔6即为抛物线体(沿抛物线的中线旋转构成)，所述抛物线如常见的方程式x²＝2py形成的抛物线。

所述耐高温陶瓷过滤棒4的两侧插接在出口段3(此时出口段分为两段，两段之间安装耐高温陶瓷过滤棒4)，所述耐高温陶瓷过滤棒4外表面具有固定耐高温陶瓷过滤棒的凸环8。

耐高温陶瓷过滤棒4的进液端面5抛物线形空腔6结构，平滑的内腔能引导液体向空腔6底部运动，从而可以起到密封作用，一定程度地避免合金液体从耐高温陶瓷过滤棒与虹吸转移管的出口段之间连接处外漏。

在合金液体从上向下流动时，耐高温陶瓷过滤棒4的进液端面5抛物线形空腔6结构使得合金液体(图3中以一虚拟的液滴9示意)中靠近过滤棒表面的杂质颗粒不仅仅在竖直方向上重力G及和流动合金液流的作用力F_z，而且在横向方向上也受到流动合金液流的作用F_x，如图3所示，这样堆积在过滤孔7表面处的杂质10将在合金液流的横向作用力下而被F_x反复冲刷，杂质10不会堵塞在过滤孔，最大限度地避免过滤孔7堵塞，提高合金液过滤的效率。常规的结构如图4所示，仅在竖直方向上重力G及和流动合金液流的作用力F_z，流动合金液流对过滤孔7表面处的杂质10在横向方向上没有分力，无法实现对堆积在过滤孔的杂质10进行横向的反复冲刷，杂质极易将过滤孔堵塞。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。