[实用新型]一种镁合金熔模铸造气体保护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于铸造装置技术领域，涉及一种镁合金熔模铸造中使用的装置，

技术背景

镁合金具有比重低，比强度高的特点，其减震和电磁屏蔽功能也十分优异，所以得到越来越广泛的应用。镁化学性质活泼，易发生氧化反应，所形成氧化膜不致密，不能阻止反应继续进行，故易在空气中氧化燃烧。在浇铸过程中，高温的镁合金熔体(700～750℃)暴露在空气中，极易氧化甚至燃烧，所以在浇铸过程中必须进行适当的保护。传统沙铸工艺中，通过向型砂添加硫磺、硼砂、氟硼酸盐等成分起到保护效果。但是这种方法不适用于熔模铸造，因为熔模铸造型壳在使用前需高温烧结(约900℃)，上述保护成分烧损严重。熔模铸造中常用气体保护，常见保护气体有效成分有SF₆、氟氯烃、SO₂等，填充成分有空气、CO₂、N₂等。常用操作是预热后向型壳内以一定流量吹保护气一段时间，随即浇铸。但是，浇铸过程是一个开放性过程，预热后的型壳作为高热源，使其内部及周围空气产生强烈对流。这种对流将携带部分保护气逸散至大气中，降低保护效果，增加保护气用量。而且常见保护气有效成分中，SF₆为强烈温室效应气体(GWP为CO₂的23900倍)，氟氯烃对臭氧层有破坏作用，SO₂会导致酸雨，他们逸散到大气中，将对环境造成破坏。

发明内容

本实用新型针对镁合金熔模铸造气体保护现有操作方法的不足，提出一套辅助装置，以提高保护效果及保护气体的利用率，降低对环境的影响。

一种镁合金熔模铸造气体保护装置，该装置为一罩体，罩体扣在铺沙平台上，熔模铸造的型壳放置在罩体内，罩体的壁面上靠近开口端设置有进气孔，壁面上靠近封闭端设置有出气孔，封闭端设置有浇口窗及浇口窗盖板。

浇口窗及浇口窗盖板通常位于罩体的封闭端。

罩体上还设置有冒口观察窗及石英玻璃盖板，冒口观察窗及石英玻璃盖板通常位于罩体的封闭端。

该装置的操作流程包括以下步骤：

1.将预热后的型壳放置在铺沙平台上，扣上罩体。

2.由浇口窗向型腔内吹保护气，流量与时间由具体型壳大小决定。同时由进气孔向罩体内通保护气，流量由罩体容积决定。

3.撤去浇口窗的保护气，通过浇口窗向型壳的浇口浇铸镁合金熔体，由冒口观察窗观察是否浇满，浇满后盖上浇口窗盖板。

4.一段时间后(由铸件凝固速度决定)，关闭进气孔，开启出气孔，进行保护气回收。开启罩体，取出铸件。

步骤1中，平台上预铺沙，若浇铸过程发生镁液溢出情况，可以起到一定的阻燃作用，并防止镁液与平台反应。罩体设计为扣式，方便实现将型壳至于密闭空间的设计要求：型壳吊至平台后，将罩体扣上，方便操作。

步骤2中，由浇口窗向型腔内吹的保护气为源保护气，由进气孔向罩体内通的保护气为次保护气，所述源保护气是指初次使用的保护气，品质高；次保护气是指使用后回收的保护气或生产质量要求不高的保护气，品质较低。两种保护气搭配使用，以降低用量和成本。

源保护气流量范围控制在100mL/s～1000mL/s，流量过小，易被型腔内对流扰乱，不利形成保护氛围；过大易使局部型壳产生明显降温，加剧浇铸中型壳所承受热冲击，易形成裂纹甚至破裂。吹气时间控制在1min以内，长的操作时间会使型壳温度下降较大。次保护气流量应达到1％罩体容积/s，持续时间60s以上。若铸件较大，可用多路进气。

步骤3中，应及时盖上浇口窗盖板，减少保护气体逸散。

步骤4中，由于使用该装置会限制空气对流，减少了对流散热，会延长铸件凝固时间。回收保护气作为步骤2中的次保护气。

本实用新型的有益效果为：使用本实用新型的保护装置在使用保护气体阻燃时，提供相对封闭的空间，限制气体对流，从而减少保护气逸散，提高保护效果，减少气体用量，降低对环境的影响。

附图说明

图1镁合金熔模铸造气体保护装置示意图；

图中标号：1：进气孔，2：罩体，3-1：浇口窗，3-2：浇口窗盖板，4：冒口观察窗及石英玻璃盖板，5：型壳，6：出气孔，7：铺沙平台。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

实例一：