[发明专利]一种硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头，属于铝合金半连续铸造技术领域。

背景技术

采用传统直冷式半连续铸造工艺制备铝合金圆锭时，铸造起始阶段是整个铸造过程中最不稳定也是最为关键的阶段，容易发生底部开裂、漏铝等铸造问题；尤其对于以2×××和7×××系为代表的硬铝合金圆锭，由于铸锭的合金元素含量高，晶界处的低熔点共晶相数目较多，在凝固过程中铸锭的塑性区较小，脆性区较大，铸锭抵抗裂纹的能力较低，再加上铸锭底部冷却的不均匀性，铸锭内应力很大，使得铸锭发生底部裂纹的倾向性大大增加。

在铸造开始阶段，铸锭中央到边缘的冷却条件相差较大，内外层温差大，铸锭内层冷却速度小于外层冷却速度，内层的收缩受到早已冷凝的外层的阻碍，使铸锭中心沿圆周方向受到拉应力作用，这种拉应力从结晶瞬间一直到铸锭完全冷却过程中不断增强，当超过金属允许的变形值时，便产生了裂纹，对于大规格硬铝合金圆锭裂纹倾向性更大，难以铸造成功。

因此，必须要有合适的引锭头，降低铸锭底部冷却强度，并提高铸锭底部冷却的均匀性，以保证铸锭的稳定铸造成形。

发明内容

本发明的目的在于针对硬铝合金圆锭容易出现底部裂纹的现象，提供一种新型结构的硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头，旨在有效抑制铸锭底部裂纹，该引锭头安装方便，使用寿命长。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头，外形为圆柱体结构，特点是：所述引锭头的材质为钢质，其主体为引锭体，在引锭体的上部开有空腔，空腔的圆周面呈-2～-10°的负锥面，空腔的底面设置有中心凸台和环形凸台；在引锭体的底部设有连接螺纹。

进一步地，上述的一种硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头，所述中心凸台和环形凸台的圆周面呈1～30°的锥面。

更进一步地，上述的一种硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头，所述环形凸台的半径为空腔的半径的一半。

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引锭体上部空腔的圆周为-2～-10°的负锥面，用以提高开始浇注时铸锭和引锭头的结合力，并利于半连续铸造结束后的脱模；

②引锭体的空腔中设置中心凸台和环形凸台，提供额外的冷却，增加在半连续铸造开始时铸锭底部冷却的均匀性，使得铸锭中心与边部的冷却趋于均匀，防止铸锭出现底部裂纹；中心凸台和环形凸台还实现支撑铸锭的作用，保证铸锭在半连续铸造过程中有良好的稳定性；中心凸台和环形凸台的圆周面形成锥面，使铸锭容易从引锭头分离，防止分离动作损坏凸台；

③该引锭头为钢制引锭头，在硬铝合金半连续铸造时使用钢制引锭头能显著降低铸锭底部的冷却速度，并能有效缓解铸锭底部由于冷却过强而造成的应力集中，使铸锭底部裂纹倾向大大减小；

④结构简单，安装使用方便，工作寿命长，有效防止结晶器的损坏和起始阶段铸锭的底部裂纹，经济效益和社会效应显著。

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：本发明的剖切结构示意图。

图中各附图标记的含义见下表：