專利名稱：一種反重力鑄造升液管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鑄造領(lǐng)域，涉及一種鑄造設(shè)備用升液管，尤其是一種反重力鑄造升液管。
背景技術(shù)：
反重力鑄造技術(shù)是指熔煉坩堝中的金屬液在一定氣體壓力作用下沿升液管自下而上沿著與重力相反的方向充填鑄型，待鑄型中的金屬液在一定壓力下凝固后，解除坩堝液面的壓力，使升液管中未凝固的金屬液回到坩堝中并保持升液管暢通，此時(shí)打開(kāi)模具獲得鑄件的一種方法。反重力鑄造方法包括低壓鑄造、差壓鑄造、調(diào)壓鑄造等。升液管是反重力鑄造設(shè)備的重要零部件，是金屬液充填型腔的必經(jīng)通道，由于長(zhǎng)期浸泡在高溫金屬液中，受高溫金屬液的侵蝕及反復(fù)沖刷，除升液管具有耐侵蝕、抗熱震、抗熱沖擊疲勞、良好的氣密性、室溫耐沖擊等性能外，還需要在使用過(guò)程中防堵塞性能。對(duì)于升液管的防堵塞性能，目前公知的方法是對(duì)澆注工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，盡量縮短澆注時(shí)間，防止金屬液在升液管中冷卻造成堵塞。然而，澆注時(shí)間短帶來(lái)的問(wèn)題是金屬液在鑄件中還沒(méi)凝固就泄壓，極易在鑄件中形成縮松、縮孔等缺陷。目前公知的升液管有鐵質(zhì)升液管、陶瓷升液管、在鐵質(zhì)管材內(nèi)外壁粘接陶瓷管的復(fù)合型升液管。鐵質(zhì)升液管在使用前需要噴刷涂料，然而，涂料與鐵質(zhì)升液管是物理粘合，在金屬液沖刷或者物理碰撞時(shí)，涂料極易脫落，使得鐵質(zhì)管壁直接受到金屬液沖刷熔蝕，造成升液管損壞及金屬液增鐵，影響產(chǎn)品質(zhì)量。如ZL200920224248.0、ZL200810140111.7、ZL200610102067.1等公開(kāi)的陶瓷型升液管，由于采用粉末冶金的方法進(jìn)行成型，造成陶瓷升液管的氣密性不佳，氣體在壓力下容易通過(guò)液面以上的升液管微間隙混入金屬液，使得鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷；同時(shí)，陶瓷升液管脆性較大，極易在裝配中或者熱沖擊時(shí)發(fā)生斷裂，極大地影響生產(chǎn)效率。復(fù)合型升液管由于充分發(fā)揮了鐵質(zhì)升液管氣密性好、室溫及高溫強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)發(fā)揮了陶瓷層耐金屬液反復(fù)沖蝕的特點(diǎn)，是反重力鑄造升液管的發(fā)展方向。然而，如ZL200520073212.9.ZL200820059059.8所述，復(fù)合型升液管中的鐵質(zhì)層管和陶瓷層管采用水玻璃或者其它物理方法進(jìn)行粘接，采用這種方法較在鐵質(zhì)升液管上刷涂料的方法好，但也存在鐵質(zhì)層和陶瓷層結(jié)合不緊密的問(wèn)題，金屬液極易從鐵質(zhì)層與陶瓷層接縫處滲入，導(dǎo)致鐵質(zhì)管熔蝕，污染合金液。同時(shí)，陶瓷層管也需要采用粉末冶金的方式成型，工藝復(fù)雜，成本十分高昂。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種反重力鑄造升液管，這種升液管具有耐沖蝕、耐沖擊、高強(qiáng)度、避免金屬液污染、防堵塞的特性。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的:包括升液管與法蘭盤；所述法蘭盤設(shè)置在升液管上端；在法蘭盤內(nèi)的徑向開(kāi)設(shè)有垂直于升液管軸心的小孔，所述小孔內(nèi)安裝有熱電偶。[0008]上述法蘭盤的厚度大于4mm。上述升液管的管壁為復(fù)合結(jié)構(gòu)；其內(nèi)、外表面為鐵質(zhì)基體層，所述鐵質(zhì)基體層的表面通過(guò)微弧氧化生成一層陶瓷層，并且陶瓷層與鐵質(zhì)基體層之間為Al原子和Fe原子形成的過(guò)渡層。上述陶瓷層為Al2O3陶瓷層。上述鐵質(zhì)基體層為不銹鋼無(wú)縫鋼管、不銹鋼焊管或鑄鐵管。本實(shí)用新型通過(guò)在溫度最低的法蘭處與鑄型連接處安裝熱電偶，可通過(guò)熱電偶輸出的信號(hào)控制反重力鑄造過(guò)程的泄壓工序以及澆注時(shí)間，防止法蘭盤處金屬液凝固，進(jìn)而防止升液管堵塞，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于實(shí)施，可產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實(shí)用新型的的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1為法蘭盤；2為升液管；3為小孔；4為熱電偶；5為陶瓷層；6為過(guò)渡層；7為鐵質(zhì)基體層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:參見(jiàn)圖1，這種反重力鑄造升液管，包括升液管2與法蘭盤I ;所述法蘭盤I設(shè)置在升液管2上端，且法蘭盤I厚度大于4mm ;在法蘭盤I內(nèi)的徑向開(kāi)設(shè)有垂直于升液管2軸心的小孔3，所述小孔3內(nèi)安裝有熱電偶4。升液管2的管壁為復(fù)合結(jié)構(gòu)；其內(nèi)、外表面為鐵質(zhì)基體層7，所述鐵質(zhì)基體層7的表面通過(guò)微弧氧化生成一層Al2O3陶瓷層5，并且陶瓷層5與鐵質(zhì)基體層7之間為Al原子和Fe原子形成的過(guò)渡層6。鐵質(zhì)基體層7為不銹鋼無(wú)縫鋼管、不銹鋼焊管或鑄鐵管。本實(shí)用新型的升液管另一大特征是采用微弧氧化的方法在鐵質(zhì)升液管的內(nèi)外表面生成一層Al2O3陶瓷層，陶瓷層與鐵質(zhì)層之間是由Al原子和Fe原子形成的過(guò)渡層。升液管外表面的Al2O3陶瓷層與鋁合金、銅合金等金屬液不侵潤(rùn)，且陶瓷層更耐沖蝕，有效的避免了鐵質(zhì)層的溶蝕問(wèn)題，防止金屬液曾鐵。同時(shí)，由于Al2O3陶瓷層是在鐵質(zhì)升液管基體上原位生成的，陶瓷層與鐵質(zhì)層之間存在Al原子和Fe原子形成的過(guò)渡層，陶瓷層是通過(guò)原子結(jié)合力粘附于鐵質(zhì)基體層上的，結(jié)合力強(qiáng)，即使陶瓷層受到磕碰也不易脫落。本發(fā)明的升液管基體材料仍是鐵質(zhì)材料，如不銹鋼管、鑄鐵管等，保證了升液管具有極高的氣密性和室溫、高溫力學(xué)性能，且陶瓷層的生成采用微弧氧化的方法即可一次成型，速度快，效率高，成本低，獲得的復(fù)合型升液管可靠性高，十分有利于實(shí)施。如圖1所示的一種反重力鑄造用升液管，所述升液管為復(fù)合型結(jié)構(gòu)。升液管由升液管2和法蘭盤I組成，法蘭盤I的厚度大于4mm，在法蘭盤上垂直于升液管軸心鉆一大于Φ3_的小孔3，孔內(nèi)安裝熱電偶4，該熱電偶輸出信號(hào)與反重力鑄造設(shè)備連接以控制澆注時(shí)間，防止升液管堵塞。管子管壁采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，采用微弧氧化的方法形成表面Al2O3陶瓷層5及Fe原子及Al原子過(guò)渡層6，鐵質(zhì)基體層7可以是不銹鋼無(wú)縫鋼管、不銹鋼焊管或者是鑄鐵管，由于Al2O3陶瓷層5與鐵質(zhì)基體層7間具有過(guò)渡層6，結(jié)合力強(qiáng)，形成的升液管具有防堵塞、耐侵蝕、耐沖擊、高強(qiáng)度的良好性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于實(shí)施，可產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種反重力鑄造升液管，其特征在于:包括升液管(2)與法蘭盤(I);所述法蘭盤(I)設(shè)置在升液管(2)上端；在法蘭盤(I)內(nèi)的徑向開(kāi)設(shè)有垂直于升液管(2)軸心的小孔(3)，所述小孔(3)內(nèi)安裝有熱電偶(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反重力鑄造升液管，其特征在于:所述法蘭盤(I)的厚度大于4mmο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反重力鑄造升液管，其特征在于:所述升液管(2)的管壁為復(fù)合結(jié)構(gòu)；其內(nèi)、外表面為鐵質(zhì)基體層(7)，所述鐵質(zhì)基體層(7)的表面通過(guò)微弧氧化生成一層陶瓷層(5)，并且陶瓷層(5)與鐵質(zhì)基體層(7)之間為Al原子和Fe原子形成的過(guò)渡層(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種反重力鑄造升液管，其特征在于:所述陶瓷層(5)為Al2O3陶瓷層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種反重力鑄造升液管，其特征在于:所述鐵質(zhì)基體層(7)為不銹鋼無(wú)縫鋼管、不銹鋼焊管或鑄鐵管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種反重力鑄造升液管，包括升液管與法蘭盤；所述法蘭盤設(shè)置在升液管上端；法蘭盤的側(cè)面，且垂直于升液管軸心處開(kāi)設(shè)有一小孔，所述小孔內(nèi)安裝有熱電偶。本實(shí)用新型通過(guò)在溫度最低的法蘭處與鑄型連接處安裝熱電偶，可通過(guò)熱電偶輸出的信號(hào)控制反重力鑄造過(guò)程的泄壓工序以及澆注時(shí)間，防止法蘭盤處金屬液凝固，進(jìn)而防止升液管堵塞，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于實(shí)施，可產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B22D18/04GK202934102SQ201220583980
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者周中波, 王金龍, 狄瑋嵐, 張利軍, 薛祥義 申請(qǐng)人:西安西工大超晶科技發(fā)展有限責(zé)任公司