本發(fā)明屬于高溫合金母合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置及其應(yīng)用方法。

　　背景技術(shù)：

　　高溫合金材料被譽(yù)為燃?xì)鉁u輪的心臟，在航空發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)等的高溫?zé)岫瞬考衅鹬豢商娲淖饔茫覐V泛地應(yīng)用于原子能、能源動力、交通運輸、石油化工、礦山冶金、玻璃建材、造紙制漿和海水作業(yè)等領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)具有重大戰(zhàn)略意義。高溫合金元素種類繁多，強(qiáng)化機(jī)理復(fù)雜，高溫合金的制備技術(shù)是衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

　　目前，高溫合金制備主要采用“雙聯(lián)”工藝，即一次母合金熔煉來獲得目標(biāo)成分，二次重溶進(jìn)一步降低鑄件氣體及夾雜物含量，最終澆注成特定尺寸及形狀的鑄件。而通過傳統(tǒng)普通鋼模鑄造工藝生產(chǎn)的高溫合金母合金錠，存在較為嚴(yán)重的中心縮松、縮孔及氣體夾雜等問題，這些均嚴(yán)重影響工業(yè)冶煉母合金的質(zhì)量和成品率，為解決上述問題，一般在鋼模上部設(shè)置保溫冒口來提高上部金屬液的補(bǔ)縮能力，減小縮孔，但是冒口的添加對合金錠縮孔的減少效果不是很顯著，反而會增加金屬液的二次夾雜，污染金屬液，從而降低合金錠的內(nèi)在質(zhì)量。

　　技術(shù)實現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對高溫合金母合金在鋼模鑄造過程中容易產(chǎn)生縮松縮孔、氣孔及夾雜物等缺陷突出的問題，提供了一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置及其應(yīng)用方法。本發(fā)明將電磁振動器應(yīng)用在高溫合金母合金鋼模鑄造中，使電磁振動作用于整個模組，有利于澆注過程中氣體夾雜上浮逸出，并且凝固末期糊狀區(qū)會由于機(jī)械振動而發(fā)生枝晶破碎，提高金屬液流動性和補(bǔ)縮能力，最后降低母合金錠的縮松縮孔和夾雜含量，提高合金的成品率。

　　為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置，包括模架車，所述模架車包括車輪和底盤；

　　模架，由鋼條焊接而成，豎直放置在模架車上；

　　石墨底墊，為一體式結(jié)構(gòu)，平鋪在模架底部，保證金屬液不滲漏；

　　鋼模，上部設(shè)置有保溫冒口，中部采用鋼模卡框固定，豎直放置在石墨底墊上；

　　導(dǎo)線；

　　系統(tǒng)控制柜；

　　及電磁振動器，安裝在模架車的底盤上，通過導(dǎo)線與系統(tǒng)控制柜相連，所述系統(tǒng)控制柜用于調(diào)整電磁振動器的振幅和振動頻率。

　　所述鋼模卡框由相互平行的內(nèi)側(cè)帶有凹槽的鋼條組成。

　　所述模架車的底盤兩端通過鉸鏈與電機(jī)相連，通過控制電機(jī)運轉(zhuǎn)控制模架車在軌道上移動。

　　所述模架為立體框架，由橫截面為l型的鋼條焊接而成，框架內(nèi)整齊排列有鋼模。

　　所述石墨底墊呈薄板狀，平鋪在模架底部，厚度為15-30mm，所述石墨底墊上設(shè)置有均勻排布的環(huán)形凹坑，環(huán)形凹坑的深度為5-10mm，外徑等于鋼模外徑，內(nèi)徑等于鋼模內(nèi)徑。

　　所述鋼模為圓形管狀，材質(zhì)為45號鋼，管壁厚度為10-15mm。

　　所述鋼模卡框是由四根內(nèi)側(cè)帶有凹槽的鋼條組成的方形結(jié)構(gòu)，凹槽輪廓為圓弧狀，圓弧直徑與鋼模外徑相等。

　　所述鋼條中相鄰的第一鋼條和第二鋼條為一整體，第三鋼條和第四鋼條能夠在鋼條軌道上相對運動以調(diào)整鋼模卡框的大小，并通過螺栓連接固定。

　　所述的高溫合金母合金鋼模鑄造裝置的應(yīng)用方法，包括以下步驟：

　　a.在模架底部鋪上一層石墨底墊，然后有序地將鋼模豎直放置在石墨底墊上，鋼模管口對準(zhǔn)石墨底墊環(huán)形凹坑，組裝好的鋼模上部依次安裝保溫冒口，隨后滑動鋼模卡框的可移動鋼條以適應(yīng)鋼模數(shù)量，并緊固螺栓；鋼模固定好后，將整個模架放置在模架車上，并在模架車底盤上安裝電磁振動器，用導(dǎo)線將其與系統(tǒng)控制柜連接，并設(shè)置定時啟動及振動參數(shù)；

　　b.將組裝好的裝置通過模架車移動到鑄錠室，開始澆注時，金屬液從溜槽澆注到第一根鋼模時，系統(tǒng)控制柜的定時器開關(guān)啟動，電磁振動器帶動整個模組振動；

　　c.當(dāng)所有鋼模全部充型完畢0.5-1小時后，逐步提高振幅和頻率振動，0.5-1小時后，電磁振動器自動關(guān)閉，隨后將整個模組從鑄錠室移出；

　　d.冷卻脫模后，切除冒口，精整修磨，檢測合格后，入庫。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

　　本發(fā)明將電磁振動器應(yīng)用在高溫合金母合金鋼模鑄造中，使電磁振動作用于整個模組，有利于澆注過程中氣體夾雜上浮逸出，并且凝固末期糊狀區(qū)會由于機(jī)械振動而發(fā)生枝晶破碎，提高金屬液流動性和補(bǔ)縮能力，降低母合金錠的縮松縮孔和夾雜含量，顯著增強(qiáng)合金液對流補(bǔ)縮，提高底部散熱，促進(jìn)夾雜物上浮，降低母合金一次及二次縮孔，提高合金錠表面及內(nèi)在質(zhì)量，有效提高合金成品率，能夠解決現(xiàn)有鋼模鑄造高溫合金母合金的補(bǔ)縮困難，一次縮孔及二次縮孔粗大，母合金表面質(zhì)量和氣體夾雜等問題。

　　附圖說明

　　圖1是本發(fā)明高溫合金母合金鋼模鑄造裝置的主視圖。

　　圖2是圖1所述鑄造裝置中模管卡框的俯視圖。

　　圖3是圖1所述鑄造裝置中石墨底墊的結(jié)構(gòu)示意圖。

　　附圖標(biāo)記說明：1-模架車；2-模架；3-石墨底墊；4-鋼模卡框；5-鋼模；6-保溫冒口；7-導(dǎo)線；8-系統(tǒng)控制柜；9-電磁振動器；11-車輪；12-鋼板底盤；31-環(huán)形凹坑；41-鋼條；41a-第一鋼條；41b-第二鋼條；41c-第三鋼條；41d-第四鋼條。

　　具體實施方式

　　一種高溫合金母合金鋼模鑄造裝置，包括模架車1、模架2、石墨底墊3、鋼模5、導(dǎo)線7、系統(tǒng)控制柜8及電磁振動器9，所述模架車1包括車輪11和鋼板底盤12；

　　所述模架2由鋼條焊接而成，豎直放置在模架車1上；

　　所述石墨底墊3為一體式結(jié)構(gòu)，平鋪在模架2底部，保證金屬液不滲漏；

　　所述鋼模5上部設(shè)置有內(nèi)部呈漏斗型的保溫冒口6，中部采用鋼模卡框4固定，豎直放置在石墨底墊3上；

　　所述電磁振動器9安裝在模架車1的底盤12上，通過導(dǎo)線7與系統(tǒng)控制柜8相連，所述系統(tǒng)控制柜8用于調(diào)整電磁振動器9的振幅和振動頻率。

　　所述鋼模卡框4由相互平行的內(nèi)側(cè)帶有凹槽的鋼條組成。

　　所述模架車1的底盤12兩端通過鉸鏈與電機(jī)相連，通過控制電機(jī)運轉(zhuǎn)控制模架車1在鐵軌上移動。

　　所述模架2為立體框架，由橫截面為l型的鋼條焊接而成，框架內(nèi)整齊排列有鋼模5。

　　所述石墨底墊3呈薄板狀，平鋪在模架2底部，厚度為15mm，所述石墨底墊3上設(shè)置有均勻排布的環(huán)形凹坑31，環(huán)形凹坑31的深度為5mm，外徑等于鋼模5外徑，內(nèi)徑等于鋼模5內(nèi)徑。

　　所述鋼模5的材質(zhì)為45號鋼，圓形管狀，管壁厚度為15mm。

　　所述鋼模卡框4是由四根內(nèi)側(cè)帶有凹槽的鋼條41組成的方形結(jié)構(gòu)，凹槽輪廓為圓弧狀，圓弧直徑與鋼模外徑相等。

　　所述鋼條41中相鄰的第一鋼條41a和第二鋼條41b為一整體，第三鋼條41c和第四鋼條41d能夠在鋼條軌道上相對運動以調(diào)整鋼模卡框4的大小，并通過螺栓連接固定。

　　所述的高溫合金母合金鋼模鑄造裝置的應(yīng)用方法，包括以下步驟：

　　a.在模架2底部鋪上一層石墨底墊3，然后有序地將鋼模5豎直放置在石墨底墊3上，鋼模5管口對準(zhǔn)石墨底墊環(huán)形凹坑31，組裝好的鋼模5上部依次安裝保溫冒口6，隨后滑動鋼模卡框4的可移動鋼條以適應(yīng)鋼模5數(shù)量，并從組裝好的模組外圍套上，緊固螺栓；鋼模5固定好后，將整個模架2放置在模架車1上，隨后在模架車1底盤上安裝電磁振動器9，用導(dǎo)線7將其與系統(tǒng)控制柜8連接，并設(shè)置定時啟動及振動參數(shù)；

　　b.將組裝好的裝置通過模架車1移動到鑄錠室，開始澆注時，金屬液從溜槽澆注到第一根鋼模時，系統(tǒng)控制柜8的定時器啟動開關(guān)，電磁振動器9帶動整個模組振動；

　　c.當(dāng)所有鋼模5全部充型完畢0.8小時后，逐步提高振幅和頻率振動，0.8小時后，電磁振動器9自動關(guān)閉，隨后將整個模組從鑄錠室移出；

　　d.冷卻脫模后，切除冒口，精整修磨，檢測合格后，入庫。

　　最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。