铜基触媒合金的快速冷却成型周向定位浇铸模的制作方法

本实用新型涉及一种具有防垢功能的铜基触媒合金成型浇注模。

背景技术：
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在石油、化工、电力、造纸、印染、供热等行业的水处理过程中都必须使用输水管道，输水管道在长期高温使用过程中都会产生水垢，水垢的产生，轻则会影响工业生产的正常运行，重则会导致整个生产系统瘫痪或造成设备爆炸等重大安全事故。为此，本单位经过长期的试验研究，终于研制出一种具有防垢功能的铜基触媒合金材料，在试制过程中，必须使用一种铜基触媒合金快速冷却成型浇铸模，使熔体金属形成沿S¹⁰⁰晶轴定向生长的柱状晶体，且使铜基触媒合金内的Zn、Pb元素产生微区浓度梯度，使用这种浇铸模具，能使铜基触媒合金具备优异的防垢功能，它不仅能阻止水垢的生成，并具有很强的溶解水垢能力。申请人在专利号200820033427.1中详细公开了《铜基触媒合金的快速冷却成型浇铸模》的方案，在实际生产实践中，申请人通过对铸件的晶向分析发现，熔体金属形成沿S¹⁰⁰晶轴定向生长的柱状晶体会发生偏向扭曲，为了克服这种至命的铸造缺陷，确保铜基触媒合金铸件中熔体金属沿S¹⁰⁰晶轴定向生长的柱状晶体，申请人又对这种快速却成型浇铸模进行了改进，使铜基触媒合金熔体金属在快速冷却成型浇铸模中周向定位，促使熔体金属形成沿S¹⁰⁰晶轴定向生长的柱状晶体，经反复试验验证，它能使铜基触媒合金内的Zn、Pb元素产生微区浓度梯度更稳定。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种铜基触媒合金的快速冷却成型周向定位浇铸模。

本实用新型采取的技术方案是：

一种铜基触媒合金的快速冷却成型周向定位浇铸模，包括冷铁座、成型模壳、石墨保温帽口和紧固搭扣，成型模壳由左模壳和右模壳模合而成，并由紧固搭扣固定合模，成型模壳的截面形状为圆环形，冷铁座置于成型模壳的下端，在冷铁座的上端设有与成型模壳内腔相对应的定位柱体，定位柱体外圆与成型模壳内腔之间设有膨胀间隙，在其高度为成型模壳高度的1/10～1/5，石墨保温帽口设置在成型模壳的上端，其特征是：在冷铁座的上端设有外圆限位圈，外圆限位圈的内孔孔径与成型模壳的外径相对应，在成型模壳的内侧面上设有周向定位孔。

进一步，在左模壳的内侧面上设有周向定位孔。

进一步，在右模壳的内侧面上设有周向定位孔。

进一步，在左模壳和右模壳的内侧面上均设有周向定位孔。

进一步，所述周向定位孔为锥形，周向定位孔的孔形外小内大。

进一步，在左模壳和右模壳的内侧面上间隔设有周向定位孔。

进一步，在冷铁座、左模壳和右模壳结接处设有周向限位结构。

进一步，所述石墨保温帽口通过螺纹旋接在成型模壳的上端，结合长度为 40毫米～50毫米，即在左模壳和右模壳模合后所形成的内腔的上端口设有连接石墨保温帽口的螺纹，螺纹长度为40毫米～50毫米，石墨保温帽口旋接在成型模壳的上端。

进一步，所述冷铁座的上端定位柱体外圆的高度为成型模壳高度的1/5～1/6，定位柱体外圆与成型模壳内腔之间的膨胀间隙为1mm～2mm。

本实用新型的使用方法如下：

左模壳和右模壳模合后用紧固搭扣固定，将石墨保温帽口旋接在成型模壳的上端，将冷铁座置于成型模壳的下端，确保冷铁座上端的定位柱体外圆与成型模壳内腔之间设有膨胀间隙，从石墨保温帽口注入铜基触媒合金熔液，至帽口为止，然后用水喷淋冷却，冷却结束后，将紧固搭扣打开，取出金属锭，敲下冷铁座，表面清理干净后，可重新使用。

试验证明，使用实用新型对铜基触媒合金进行浇铸，能够在熔体内形成 150℃/min以上的冷却速度和由上至下的温度梯度，从而使熔体金属能够形成沿 S¹⁰⁰晶轴定向生长的柱状晶体，柱状晶体的的直线度控制在0.1～0.3毫米，而现有技术仅为使合金内Zn、Pb元素产生微区浓度梯度。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为在冷铁座与成型模壳的结合处设有的周向咬合结构的结构示意图；

图中：1-冷铁座；2-成型模壳；3-石墨保温帽口；4-紧固搭扣；5-膨胀间隙； 6-外圆限位圈；7-周向咬合结构；11-定位柱体；21-左模壳；22-右模壳；23-周向定位孔。

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式：

一种铜基触媒合金的快速冷却成型周向定位浇铸模，如图1所示，包括冷铁座1、成型模壳2、石墨保温帽口3和紧固搭扣4，成型模壳2由左模壳21和右模壳22模合而成，并由紧固搭扣4固定合模，成型模壳2的截面形状为圆环形，冷铁座1置于成型模壳2的下端，在冷铁座1的上端设有与成型模壳内腔相对应的定位柱体11，定位柱体11外圆与成型模壳内腔之间设有膨胀间隙5，在其高度为成型模壳高度的1/10～1/5，在冷铁座1的上端设有外圆限位圈6，外圆限位圈6的内孔孔径与成型模壳2的外径相对应，石墨保温帽口3设置在成型模壳2的上端，在左模壳21和右模壳22中至的内侧面上都设有周向定位孔23，所述周向定位孔23为锥形，周向定位孔23的孔形外小内大，所述石墨保温帽口通过螺纹旋接在成型模壳的上端，结合长度为40毫米～50毫米，即在左模壳和右模壳模合后所形成的内腔的上端口设有连接石墨保温帽口的螺纹，螺纹长度为40毫米，石墨保温帽口3旋接在成型模壳2的上端，所述冷铁座1的上端定位柱体11的高度为成型模壳高度的1/6，定位柱体11的外圆与成型模壳内腔之间的膨胀间隙5为2mm。

实施例2：如图2所示，在冷铁座1、左模壳21和右模壳22结接处设有周向咬合结构7，周向咬合结构7方案为，在左模壳21和右模壳22的下端边上设有凹槽，在冷铁座1的上端面设有定位凸体，定位凸体与凹槽相配合，反之也然。

作为对本实用新型的简化，在左模壳21的内侧面上设有周向定位孔23或在右模壳22的内侧面上设有周向定位孔23同样有效，只是效果略差一点。

若在左模壳21和右模壳22的内侧面上均间隔设有多个周向定位孔23，其定向效果更好。

本实用新型的实施方式很多，在此不逐一罗列，只要在成型模壳2的内侧面上设有周向定位孔23的一切方案均在本实用新型的保护范围之内。