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合金铸锭区域冷装置

阅读:43发布:2023-03-04

专利汇可以提供合金铸锭区域冷装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 铝 合金 铸锭 区域 水 冷装置,主要包括 支架 、主 夹板 、次夹板、 连杆 、 气缸 及刮水板,在支架的高度方向上设有多个 定位 孔或导槽,在定位孔中或导槽中穿有 支撑 杆,支撑杆上套置两 块 主夹板,两块主夹板之间设置气缸,每一块主夹板分别通过连杆连接一块次夹板,每一块主夹板和次夹板的内壁均安装刮水板。通过气缸伸缩带动主夹板伸缩,两个次夹板在连杆带动下也发生伸缩,实现刮水板自动夹紧或松开铸锭。使用安全、方便,可灵活调整区域冷却的有效冷却长度,易于实现自动控制,较好满足硬 铝合金 铸造 需要。,下面是合金铸锭区域冷装置专利的具体信息内容。

1.合金铸锭区域冷装置,其特征在于:包括支架、主夹板、次 夹板、连杆气缸及刮水板,在支架的高度方向上设有多个定位孔或导槽, 在定位孔中或导槽中穿有支撑杆,支撑杆上套置两主夹板,两块主夹板 之间设置气缸,每一块主夹板分别通过连杆连接一块次夹板,每一块主夹 板和次夹板的内壁均安装刮水板。
2.根据权利要求1所述的铝合金铸锭区域水冷装置,其特征在于: 所述主夹板和次夹板的材质均为不锈
3.根据权利要求1所述的铝合金铸锭区域水冷装置,其特征在于: 所述刮水板的材质为发泡胶。
4.根据权利要求1所述的铝合金铸锭区域水冷装置,其特征在于: 所述刮水板与铸造方向呈60°~90°的夹

说明书全文

技术领域

发明涉及一种硬合金半连续铸造过程中铸锭区域冷装置,属于 铝合金半连续铸造技术领域。

背景技术

传统直冷式半连续铸造(DC铸造)法是工业制备硬铝合金铸锭的主 要方式。在半连续铸造过程中,由于铸锭芯部与边部冷却的不均匀性,铸 锭凝固收缩产生的内应大,当内应力超过材料的强度极限时铸锭即发生 开裂。尤其以2XXX和7XXX为代表的硬铝合金,合金元素含量高、晶界 处的低熔点共晶相数目较多,在凝固过程中凝固温度区间范围宽,铸锭的 塑性区较小,脆性区较大,铸锭抵抗裂纹的能力非常低,再加上铸锭芯部 与边部的冷却不均匀性,铸锭内应力较大,很容易发生开裂导致铸造失败。 据资料报道,以7075、7050、7055等合金为代表的硬铝合金铸锭在半连 续铸造中以及铸造完成后发生开裂甚至爆裂的现象非常严重,铸造成功率 低于其他合金品种。
因此,必须采取有效的措施减小铸锭内应力,防止铝合金铸锭开裂, 提高成品率。

发明内容

本发明针对硬铝合金铸造过程及铸造完成后内应力较大、易开裂问 题,提供一种硬铝合金半连续铸造过程中铸锭区域水冷装置,抑制铸锭在 铸造过程中开裂,较好的解决了硬铝合金成形差的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
铝合金铸锭区域水冷装置,特点是:包括支架、主夹板、次夹板、连 杆、气缸及刮水板,在支架的高度方向上设有多个定位孔或导槽,在定位 孔中或导槽中穿有支撑杆,支撑杆上套置两主夹板,两块主夹板之间设 置气缸,每一块主夹板分别通过连杆连接一块次夹板,每一块主夹板和次 夹板的内壁均安装刮水板。
进一步地,上述的铝合金铸锭区域水冷装置,所述主夹板和次夹板的 材质均为不锈
更进一步地,上述的铝合金铸锭区域水冷装置,所述刮水板的材质为 发泡胶。
再进一步地,上述的铝合金铸锭区域水冷装置,所述刮水板与铸造方 向呈60°~90°的夹
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
①通过气缸伸缩带动主夹板伸缩,两个次夹板在连杆带动下也发生伸 缩,实现刮水板自动夹紧或松开铸锭;
②在铸造起始阶段,铸锭内应力小,刮水板松开铸锭,无需挡水;而 在需要挡水时,可随时调节,通过气缸收缩带动主夹板收缩,两个次夹 板在连杆带动下也发生收缩,使刮水板自动夹紧铸锭面;而当铸造过程中 出现漏铝等意外或铸造结束而需要把刮水板去掉时,只需调节阀,通过气 缸伸张带动主夹板松开,两个次夹板在连杆带动下也发生松开,使刮水板 自动松开铸锭面;
③刮水板夹紧铸锭时,挡住下落的冷却水,使挡水板下部的铸锭冷却 强度减弱;同时,铸锭上部液穴中的高温熔体将铸锭重新加热,实现了铸 锭“自回火”效应,从而有效地降低了铸造内应力,抑制了铸锭裂纹产生;
④支架高度方向上有多个定位孔,或者支架高度方向上有导槽,使支 撑杆可在任一高度上固定,夹板与支架固定处的位置可调,进而灵活调整 冷却区域有效冷却长度;
⑤使用安全、方便,易安装和拆卸,使用寿命长,灵活调整区域冷却 的有效冷却长度,易实现自动控制,较好满足硬铝合金铸造需要,适合大 规模工业生产应用。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
图1:铝合金半连续铸造示意图;
图2:区域水冷装置的主视图;
图3:区域水冷装置的俯视图;
图4:区域水冷装置的左视图
图中各附图标记的含义见下表:
  附图 标记 含义 附图 标记 含义 附图 标记 含义 1 铝液 2 固液相区 3 铸锭 4 结晶器 5 引锭头 6 区域水冷装置 7 冷却水冷却区 8 空冷区 9 支架 10 连杆 11 支撑杆 12 主夹板 13 次夹板 14 气缸 15 刮水板 16 阀 17 空压机

具体实施方式

如图2~4所示,铝合金铸锭区域水冷装置,具体包括支架9、主夹板 12、次夹板13、连杆10、气缸14及刮水板15,支架9起到支撑整个装置 的作用,在支架9的高度方向上设有多个定位孔或导槽,在定位孔中或导 槽中穿有支撑杆11,支撑杆11上套置两块主夹板12,前后各一块主夹板, 两块主夹板12之间设置气缸14,每一块主夹板12分别通过连杆10连接 一块次夹板13,即左右各一块次夹板,在每一块主夹板12和次夹板13的 内壁均安装刮水板15;主夹板12和次夹板13及刮水板15均处于同一高 度的平面内。
具体地说,在支架9高度方向上有多个定位孔,或者在支架9高度方 向上有导槽,使主夹板12和次夹板13与支架9固定处的位置可调,进而 灵活调整冷却区域有效冷却长度,实现冷却区域有效冷却长度可调。由气 缸14控制主夹板12,次夹板13由连杆10连接主夹板12,当气缸14运 动时,自动控制主夹板12和次夹板13运动,即气缸14收缩或伸张,带 动主夹板12收缩或松开,次夹板13在连杆10带动下也发生收缩或松开, 刮水板15自动夹紧或松开铸锭3,实现自动挡水效果。主夹板12和次夹 板13采用不易变形的金属材料,具体为不锈钢。刮水板15为耐高温的具 有一定弹性的橡胶,具体采用发泡硅胶。刮水板15与铸造方向呈一定的 角度,角度范围为60°~90°。
应用时,结合图1、图2~4,在半连续铸造前,将本发明硬铝合金铸 锭区域水冷装置6的支撑杆11高度定位好,调整主夹板12和次夹板13 及刮水板15高度。整个区域水冷装置6放置于结晶器4下方或铸造平台 上。由空压机17通过阀16向气缸14供气,使气缸14带动主夹板12松 开,次夹板13在连杆10带动下也向外松开,刮水板15松开,引锭头5 升入结晶器4内腔中。半连续铸造起始阶段,铝液1缓慢充填入结晶器4 内,熔体开始冷却凝固,形成固液相区2,引锭头5下移牵引铸锭3移出 结晶器4,此时刮水板15仍松开不夹紧铸锭3,冷却水喷到铸锭3表面后 沿着铸锭3表面下流。当铸造一段时间后,区域水冷装置6的气缸14放 气,使气缸14带动主夹板12夹紧,次夹板13在连杆10带动下也向内夹 紧,刮水板15夹紧铸锭3,冷却水喷到铸锭3表面后沿铸锭3表面下流, 当流到区域冷却装置6处时,被刮水板15挡住,冷却水不再继续沿着铸 锭3表面下流,实现了区域冷却的功能。位于区域冷却装置6下方的铸锭 自然空冷,利用铸锭3上部液穴内的高温铝液1将铸锭保温加热,实现铸 锭“自回火”效应,有效降低铸锭的内应力,从而抑制铸锭开裂。若铸造 过程出现漏铝现象,可向区域水冷装置6的气缸14供气,使气缸14带动 主夹板12松开,次夹板13在连杆10带动下也向外松开,刮水板15松开 铸锭3,避免刮水板15挂住铸锭3。铸造结束阶段,向区域水冷装置6的 气缸14供气,使气缸14带动主夹板12松开,次夹板13在连杆10带动 下也向外松开,刮水板15松开铸锭3。
综上所述,本发明设计新颖,通过气缸伸缩带动主夹板伸缩,两个次 夹板在连杆带动下也发生伸缩,实现刮水板自动夹紧或松开铸锭。在铸造 起始阶段,铸锭内应力小,刮水板松开铸锭,无需挡水;而在需要挡水时, 可随时调节阀,通过气缸收缩带动主夹板收缩,两个次夹板在连杆带动下 也发生收缩,使刮水板自动夹紧铸锭面;而当铸造过程中出现漏铝等意外 或铸造结束而需要把刮水板去掉时,只需调节阀,通过气缸伸张带动主夹 板松开,两个次夹板在连杆带动下也发生松开,使刮水板自动松开铸锭面。 当刮水板夹紧铸锭时,挡住下落的冷却水,使挡水板下部的铸锭冷却强度 减弱;同时,铸锭上部液穴中的高温熔体将铸锭重新加热,实现了铸锭“自 回火”效应,从而有效地降低了铸造内应力,抑制了铸锭裂纹产生。支架 高度方向上有多个定位孔,或者支架高度方向上有导槽,使支撑杆可在任 一高度上固定,夹板与支架固定处的位置可调,进而灵活调整冷却区域有 效冷却长度。使用安全、方便,易安装和拆卸,使用寿命长,可灵活调整 区域冷却的有效冷却长度,易于实现自动控制,能较好满足硬铝合金铸造 需要,适合于大规模工业生产应用。
需要理解到的是:上述说明并非是对本发明的限制,在本发明构思范 围内,所进行的添加、变换、替换等,也应属于本发明的保护范围。
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