[发明专利]一种双金属铸造工件和铸造工艺

说明书

本发明涉及一种双金属铸造工件，包括对称设置的两个高铬铸铁块，两个高铬铸铁块拼接后形成型腔，型腔包括腔体和第一金属内浇道，腔体底部设有通孔，腔体通过通孔连接第一金属内浇道；双金属铸造工艺，包括以下步骤：将第一金属原料和第二金属原料分别加热至熔融状态，将熔融的第一金属原料倒入所述双金属铸造工件的第一金属内浇道，第一金属原料通过通孔流入型腔，将熔融的第一金属原料倒入腔体，打开双金属铸造工件，取出铸件，并将第一金属层底部的浇口切除。本发明的双金属铸造工件结构简单，双金属铸造工艺操作简单，成品的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性等性能均有很大提高。

技术领域

本发明涉及合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种双金属铸造工件和铸造工艺。

背景技术

金属铸件在冶金、电力、能源等行业应用非常密集和广泛，在长时间使用后金属铸件的磨损不可避免，一旦磨损超过一定程度就只能报废，更换新的金属铸件。

为了延长金属铸件的耐磨性能、延长使用寿命，人们做了许多改进，其中包括采用双金属复合材料，双金属复合材料是将具有不同物理、化学性质的两种或以上材料用复合成型的方法制备而成的。各金属在保持原有特性的同时，整体上其物理、化学性质都有很大的提升，具有优异的耐磨、耐腐蚀、抗冲击等性能。现有的双金属铸造工艺过程中如双液铸造法中，底层的金属液通常是将其直接从模具倒入，而当模具较深时，直接倾倒，金属液与模具底部的冲击较大，空气也会混入其中，金属液凝固后会出现气腔，影响产品质量，进而使复合层界面不能完全结合，导致在使用过程中出现脱落的现象。

发明内容

为了解决现有的双金属铸造工件结构复杂，直接倾倒底层金属容易形成气腔，以及双金属铸造工艺复杂不易操作、导致复合层界面容易移位脱落的技术问题，本发明提供一种喷雾状金属粉末制备系统。本发明的技术方案如下：

一种双金属铸造工件，包括对称设置的两个高铬铸铁块，两个所述高铬铸铁块拼接后形成型腔，所述型腔包括与外部环境连通的腔体和第一金属内浇道，所述腔体底部设有若干个通孔，所述腔体通过所述通孔连接所述第一金属内浇道。

进一步地，所述第一金属内浇道为L型，包括水平的第一通道和竖直的第二通道，所述第一通道和所述第二通道连通。水平的第一通道和竖直的第二通道形成最小，不仅能保证熔融的第一金属原料快速到达型腔，还能减少第一金属原料的浪费。

进一步地，所述第二通道与外部环境的连接处设有浇口，所述浇口的横截面面积大于所述第二通道的横截面。为了减少第一金属原料的浪费第一金属内浇道的直径较小，不便于将第一金属原料倒入其中，敞开式的浇口能保证第一金属原料的准确倒入。

一种应用上述双金属铸造工件的铸造工艺，包括以下步骤：

步骤一：将第一金属原料和第二金属原料分别加热至熔融状态；

步骤二：将熔融的第一金属原料倒入所述双金属铸造工件的第一金属内浇道2，第一金属原料通过通孔流入型腔，冷却，形成第一金属层；

步骤三：将熔融的第二金属原料倒入腔体，保温，形成第二金属层；

步骤四：打开双金属铸造工件，取出铸件，并将第一金属层底部的浇口切除。

进一步地，所述步骤二中冷却时间为40-50秒，所述步骤三中保温时间为6-9小时。本时间段的设置能保证完全结合，防止成品金属层界面之间脱落。

本发明的有益效果如下：本发明的双金属铸造工件结构简单，通过设置第一金属内浇道，从工件下方将第一金属原料浇入腔体，只要控制倾倒的流量便可以控制第一金属原料在腔体中的上升速度，有效防止气腔的形成，此外，连接腔体和第一金属内浇道的通孔较小，便于后续水口的处理；本发明的双金属铸造工艺采用上述双金属铸造工件完成，操作简单，不易形成气腔，两种金属层界面能完全结合，不易出现成品使用过程中脱落的现象，成品的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性等性能均有很大提高。