[发明专利]一种水冷铸造模管装置

说明书

本发明属于圆钢铸造技术领域，具体涉及一种水冷铸造模管装置。本发明的水冷铸造模管装置包括模架、水冷铜盘、石墨底垫、模管、卡板及保温棉套，所述模架为多个钢条拼接而成的立体矩形框架，模架中部设置有横档固定；所述水冷铜盘位于模架底部，与循环水相连；所述石墨底垫水平铺于模架底部，紧贴水冷铜盘上表面；所述的模管由多段不同材质的圆管拼接而成，竖直放置在石墨底垫上；所述卡板上设置有多个均匀排列的等直径卡板孔，放置于模架中部横档处；所述保温棉套设置在组装好的模管的上部外围。本发明能显著降低母合金铸造一次及二次缩孔，降低合金中外来夹杂物，提高组模工装效率，从而降低生产成本，有效提高成品率。

技术领域

本发明属于圆钢铸造技术领域，具体涉及一种水冷铸造模管装置。

背景技术

随着航空发动机与燃气轮机技术的快速发展，对发动机用高温合金材料的需求日益增加。与此同时，对高温合金整体铸件的要求也越来越严格。铸造高温合金由于含有高达十余种合金元素，各元素熔点与活性不一，且对杂质元素含量要求严格，所以高温合金铸件多采用双真空熔铸工艺，即将原材料先在真空感应炉内熔炼并铸成预制母合金锭，再在真空感应炉内重熔并浇注成铸件。

传统普通钢模铸造工艺生产的高温合金母合金锭存在较为严重的中心缩松缩孔。另外，钢模顶部的冒口还会导致二次夹杂等问题，这些均严重影响工业冶炼母合金的质量和成品率。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种水冷铸造模管装置。本发明的水冷铸造模管装置，将传统的A3（Q235）钢模管分段，选用不同导热性能的材料，组合成为全新的多段式模管，省去保温冒口，模管底部添加水冷铜盘，该装置可以减少模管内金属液的侧向散热，提高金属液的底部散热和补缩能力，减少一次及二次缩孔的出现，同时提高合金收得率、减少保温冒口带来的二次夹杂，提升金属液的洁净度。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：一种水冷铸造模管装置，包括模架，所述模架为多个钢条拼接而成的立体框架，模架中部采用横档固定；

水冷铜盘，所述水冷铜盘位于模架底部，与循环水相连；

石墨底垫，所述石墨底垫水平铺于模架底部，紧贴水冷铜盘上表面；

模管，所述模管由多段不同材质的圆管拼接而成，竖直放置在石墨底垫上；

卡板，所述卡板上设置有多个均匀排列的等直径卡板孔，放置于模架中部横档处；

及保温棉套，所述保温棉套设置在组装好的模管的上部外围。

所述水冷铜盘的厚度为30-50mm，其内部设有多排循环水管道，一侧为进水口，一侧为出水口，各管道间隔不小于23mm，所述循环水管道的孔径为20-35mm。

所述模管的壁厚为10-15mm，单根模管由两段不同材质的下部模管和上部模管拼接而成。

所述下部模管和上部模管采用套筒方式连接，所述下部模管的高度占整根模管高度的60%-80%，上部模管的高度占整根模管高度的20%-40%。

所述石墨底垫为矩形薄片状，厚度为15-25mm，所述石墨底垫上有多排均匀分布的圆形凸起，所述圆形凸起的直径与模管的内径相等。

所述卡板呈矩形，水平固定在模架中部横档处，卡板通过卡板孔将各个模管固定。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明的模管装置的单根模管上下部选用不同导热性能的材质，能够减少上部钢液的侧向散热，增加上部钢液的流动性从而保证上部钢液的补缩能力；模管连接处设置简单的内外套筒连接，安装拆卸方便，且模管的加工简单，节约加工成本。

（2）本发明的模管装置设置水冷铜盘，能够显著增加模管的底部散热，使金属液能够实现定向散热，增强补缩能力。