一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样装置及取样方法与流程

本发明涉及一种取样装置，特别涉及一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样装置及取样方法。

背景技术：

镁合金密度小、比强度和比刚度高、阻尼性及切削加工性好，有较强耐碱、耐油腐蚀性能和较好的电磁屏蔽性能，因而得到越来越广泛的应用。另一方面，稀土元素具有净化合金溶液，改善合金的铸造性能，细化和变质合金组织，提高合金的力学性能及抗氧化和抗蠕变性能等作用。在镁合金领域,稀土优异的净化、强化作用不断为人们所认识和掌握，并已开发出一系列具有高强、耐热、耐蚀等性能的含稀土镁合金。由于稀土元素的合金化，使镁合金的强度提高了1-2.5倍，且铸造性能、耐蚀性能均有大幅提高，大大拓展了镁合金的应用领域。由于稀土元素密度较大，在稀土镁合金熔炼过程中易出现沉淀和偏析，造成熔体成分不均匀，严重影响成型后铸件的质量。因此，需要对熔体的不同位置进行取样,分析不同位置熔体成分，并根据分析结果对合金熔炼工艺进行优化，提高镁合金熔体质量。常规金属熔体在取样分析时，一般是用取样勺从金属熔体中舀取金属液注入专用样品模具中，凝固冷却后送分析室进行成分分析。而普通取样装置在移出铝熔体过程中，取样勺内铝液不可避免地存在紊流，很难代表预定位置的熔体成分，所以用普通取样装置无法实现稀土镁合金熔体不同位置的精确定位取样。

技术实现要素：

本发明提供了一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样装置及取样方法，解决了现有普通取样装置在移出铝熔体过程中，取样勺内铝液不可避免地存在紊流，不能代表预定位置的熔体成分的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样装置，包括取样杯、取样杯杯盖和取样杆，取样杆的下端与取样杯固定连接在一起，在取样杆上分别设置有下部悬臂和上部悬臂，在上部悬臂的外侧端设置有上导向管，在下部悬臂的外侧端设置有下导向管，在取样杯的上端杯口上活动设置有取样杯杯盖，在上导向管与下导向管之间活动设置有杯盖手柄，在杯盖手柄的上端设置有导向锁紧凸块，在导向锁紧凸块下方的杯盖手柄上设置有法兰盘，在上导向管的上端管壁上设置有定位凹槽，在上导向管的管壁上设置有上下方向的纵向缝隙，纵向缝隙与定位凹槽连通在一起，在法兰盘与上导向管的下端之间的杯盖手柄上套接有压簧，杯盖手柄上的导向锁紧凸块设置在纵向缝隙中。

在取样杆上设置有刻度尺。

一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样方法，包括以下步骤：

第一步、在取样杆上分别设置下部悬臂和上部悬臂，在上部悬臂的外侧端设置上导向管，在下部悬臂的外侧端设置下导向管，在取样杯的上端杯口上活动设置取样杯杯盖，在上导向管与下导向管之间活动设置杯盖手柄，在杯盖手柄的上端设置导向锁紧凸块，在导向锁紧凸块下方的杯盖手柄上设置法兰盘，在上导向管的上端管壁上设置有定位凹槽，在上导向管的管壁上设置上下方向的纵向缝隙，纵向缝隙与定位凹槽连通在一起，在法兰盘与上导向管的下端之间的杯盖手柄上套接压簧，杯盖手柄上的导向锁紧凸块设置在纵向缝隙中；

第二步、先将取样装置全部喷刷涂料并进行烘干处理；

第三步、取样时，首先调整杯盖手柄的位置，使杯盖手柄上的导向锁紧凸块位于上导向管7的纵向缝隙内，此时，安装在上导向管7和杯盖手柄上的法兰盘之间的压簧使取样杯杯盖与取样杯处于闭合状态；

第四步、手持取样杆，将取样杯慢慢浸入熔体中，根据取样杆上的刻度尺确定取样杯的位置，当取样杯到达指定位置后，将杯盖手柄向上提，使导向锁紧凸块沿纵向缝隙向上移动，当导向锁紧凸块移动到定位凹槽位置时，旋转杯盖手柄，使杯盖手柄上的导向锁紧凸块进入到定位凹槽中，取样杯杯盖被提升并固定，取样杯被打开，熔体进入取样杯中；

第五步、反方向旋转杯盖手柄，使杯盖手柄上的导向锁紧凸块旋出定位凹槽后进入到纵向缝隙内，在压簧的作用下，杯盖手柄向下移动，将盛满熔体的取样杯的杯口盖紧；

第六步、提升取样杆，将取样杯从熔体液中取出，提升杯盖手柄，打开取样杯，将杯中的熔体倒入到模具中，即完成取样。

本发明结构简单，操作简便，特别是取样定位准确，克服了现有取样时普遍存在的取样存在紊流很难代表预定位置的熔体成分的缺陷，适合于稀土镁合金熔体的取样。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的杯盖手柄5的结构示意图；

图3是本发明的上导向管7的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样装置，包括取样杯1、取样杯杯盖3和取样杆2，取样杆2的下端与取样杯1固定连接在一起，在取样杆2上分别设置有下部悬臂8和上部悬臂9，在上部悬臂9的外侧端设置有上导向管7，在下部悬臂8的外侧端设置有下导向管4，在取样杯1的上端杯口上活动设置有取样杯杯盖3，在上导向管7与下导向管4之间活动设置有杯盖手柄5，在杯盖手柄5的上端设置有导向锁紧凸块52，在导向锁紧凸块52下方的杯盖手柄5上设置有法兰盘51，在上导向管7的上端管壁上设置有定位凹槽72，在上导向管7的管壁上设置有上下方向的纵向缝隙71，纵向缝隙71与定位凹槽72连通在一起，在法兰盘51与上导向管7的下端之间的杯盖手柄5上套接有压簧6，杯盖手柄5上的导向锁紧凸块52设置在纵向缝隙71中。

在取样杆2上设置有刻度尺10；本发明的取样杯1和取样杯杯盖3均为不锈钢材质，减少增铁；取样杆2的上端弯曲成口字型便于握紧。

一种稀土镁合金熔炼过程中的熔体取样方法，包括以下步骤：

第一步、在取样杆2上分别设置下部悬臂8和上部悬臂9，在上部悬臂9的外侧端设置上导向管7，在下部悬臂8的外侧端设置下导向管4，在取样杯1的上端杯口上活动设置取样杯杯盖3，在上导向管7与下导向管4之间活动设置杯盖手柄5，在杯盖手柄5的上端设置导向锁紧凸块52，在导向锁紧凸块52下方的杯盖手柄5上设置法兰盘51，在上导向管7的上端管壁上设置有定位凹槽72，在上导向管7的管壁上设置上下方向的纵向缝隙71，纵向缝隙71与定位凹槽72连通在一起，在法兰盘51与上导向管7的下端之间的杯盖手柄5上套接压簧6，杯盖手柄5上的导向锁紧凸块52设置在纵向缝隙71中；

第二步、先将取样装置全部喷刷涂料并进行烘干处理；

第三步、取样时，首先调整杯盖手柄5的位置，使杯盖手柄5上的导向锁紧凸块52位于上导向管7的纵向缝隙71内，此时，安装在上导向管7和杯盖手柄5上的法兰盘51之间的压簧6使取样杯杯盖3与取样杯1处于闭合状态；

第四步、手持取样杆2，将取样杯1慢慢浸入熔体中，根据取样杆2上的刻度尺10确定取样杯1的位置，当取样杯1到达指定位置后，将杯盖手柄5向上提，使导向锁紧凸块52沿纵向缝隙71向上移动，当导向锁紧凸块52移动到定位凹槽72位置时，旋转杯盖手柄5，使杯盖手柄5上的导向锁紧凸块52进入到定位凹槽72中，取样杯杯盖3被提升并固定，取样杯1被打开，熔体进入取样杯1中；

第五步、反方向旋转杯盖手柄5，使杯盖手柄5上的导向锁紧凸块52旋出定位凹槽72后进入到纵向缝隙71内，在压簧6的作用下，杯盖手柄5向下移动，将盛满熔体的取样杯1的杯口盖紧；

第六步、提升取样杆2，将取样杯1从熔体液中取出，提升杯盖手柄5，打开取样杯1，将杯中的熔体倒入到模具中，即完成取样。