一种温控型金属铸造装置的制作方法

本发明涉及金属铸造技术领域，具体为一种温控型金属铸造装置。

背景技术：

金属铸造在金属的生产中具有举足轻重的地位，随着金属材料种类和产品品种的不断增加，应用领域的快速拓展，以及高新技术的迅猛发展和人们生活水平的日益提高，人们对金属铸造过程的节能降耗、短流程、高效率、低成本以及铸坯质量的要求越来越高，目前金属铸造所采用的铸型主要有冷却铸型、加热铸型，大规模产业化多采用冷却铸型，最终获得的铸坯表面往芯部的微观组织分别为细小等轴晶、垂直于表面的柱状晶和粗大等轴晶的铸坯，这种工艺易形成树枝状晶，产生偏析、缩孔和疏松等缺陷，影响铸件质量，利用加热铸造的方法可获得表面光洁度好、具有连续柱状晶，但能耗大、生产效率低。因此，开发一种节约能源、生产效率和成材率高的铸造设备和铸造方法，提高金属铸坯表面光洁度、内部紧密度，具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种温控型金属铸造装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种温控型金属铸造装置，包括盛料装置、均匀化装置和加热装置，所述均匀化装置通过导流管连接于所述盛料装置下方，所述加热装置通过螺旋型管道与所述均匀化装置相连通，所述盛料装置由坩埚和电磁搅拌器组成，所述坩埚的上方设置有坩埚顶盖，所述坩埚内部设置有导热棒，所述均匀化装置的内部为所述螺旋型管道，所述螺旋型管道通过所述导流管和所述坩埚相连通，所述螺旋型管道的外部依次为内部保温层、冷却管道和外部保温层，所述加热装置外部设置有滑槽，所述滑槽内设置有加热器，所述加热装置的下方设置有底座，所述底座上设置有模具安放座。

优选的，所述导热棒为高熔点金属棒，内部为中空结构，下端为圆球面，且外部包覆耐火材料层，可以加强金属溶液内部的散热。

优选的，所述均匀化装置与水平面呈15-45度倾斜夹角，最佳角度为30度夹角，有利于金属溶液通过螺旋型管道。

优选的，所述坩埚和所述坩埚顶盖为氧化钙材质或氧化镁材质，所述内部保温层为氧化铝陶瓷纤维层，所述外部保温层为耐火材料，耐高温的材料可以延长装置的使用寿命。

优选的，所述螺旋型管道内壁设有螺旋纹，使其管道为螺旋通道，其螺旋通道为单螺旋结构，有利于金属液体内部产生强烈的湍流，从而避免形成层流，进一步达到细化晶粒的目的。

优选的，所述加热器采用电磁感应加热，能够对操作装置的人员进行保护，而且起到节能减排的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此发明提供的温控型金属铸造装置，制备的金属铸件表面光泽度高、内部结构紧密、晶粒大小均匀、可塑性高、质量好，而且节约能源，简化工艺、生产效率高，采用电磁搅拌，使得坩埚内的金属熔液各成分混合均匀，上下温度场分布均匀，可以提高金属铸件晶粒的均匀化，在坩埚的中心区域设计了导热棒，可以加强金属熔液内部的散热，使温度分布均匀，更有利于金属晶粒的细化，加热装置上的滑槽可以改变加热器的位置能够根据实际情况有效调节加热温度的区间。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明局部结构示意图。

图中：1—坩埚；2-坩埚顶盖；3-电磁搅拌器；4-导热棒；5-导流管；6-螺旋型管道；7-内部保温层；8-冷却管道；9-外部保护层；10-加热器；11-滑槽；12-盛料装置；13-均匀化装置；14-模具安放座；15-加热装置；16-底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种温控型金属铸造装置，包括盛料装置、均匀化装置和加热装置，均匀化装置通过导流管连接于盛料装置下方，加热装置通过螺旋型管道与均匀化装置相连通，盛料装置由坩埚和电磁搅拌器组成，坩埚的上方设置有坩埚顶盖，坩埚内部设置有导热棒，均匀化装置的内部为螺旋型管道，螺旋型管道通过导流管和坩埚相连通，螺旋型管道的外部依次为内部保温层、冷却管道和外部保温层，加热装置外部设置有滑槽，滑槽内设置有加热器，加热装置的下方设置有底座，底座上设置有模具安放座，导热棒为高熔点金属棒，内部为中空结构，下端为圆球面，且外部包覆耐火材料层，均匀化装置与水平面呈15-45度倾斜夹角，坩埚和坩埚顶盖为氧化钙材质或氧化镁材质，内部保温层为氧化铝陶瓷纤维层，外部保温层为耐火材料，螺旋型管道内壁设有螺旋纹，使其管道为螺旋通道，其螺旋通道为单螺旋结构，加热器采用电磁感应加热。

工作原理：使用该设备时首先选择好模具放置到模具安放座14上面，然后就可以正常工作了，电磁搅拌器3包覆盛料装置的周围进行工作，导热棒4为高熔点金属棒，如钨棒、铱棒等，导热棒4外部包覆耐火材料层，如氧化铝纤维布，导热棒4内部为中空结构，中间设有隔板，隔板将内部中空管道分为两部分，分隔开的两部分通道只在金属棒下端的圆球端连通，从中空管道的一半通道通入高速循环水，从另一半通道流出，以达到金属溶液内部散热的效果，然后金属溶液会顺着导流管5流进均匀化装置13，螺旋型管道6内壁设有螺旋纹，其螺旋通道为单螺旋结构，有利于金属液体内部产生强烈的湍流，从而避免形成层流，进一步达到细化晶粒的目的，然后进入加热装置15，可以根据实际情况调节加热器10的位置，使金属铸件处于最佳塑性的温度区间，避免牵引时内部出现微裂纹而影响铸件的整体性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。