[发明专利]铜硅铝合金真空铸锭控制缩孔位置的装置

说明书

本发明公开了一种铜硅铝合金真空铸锭控制缩孔位置的装置，包括设置在真空炉内的上下设置的熔炼坩埚、铸型坩埚，铸型坩埚的底部通过水冷托盘固定在真空炉内的底部，铸型坩埚的开口朝上，熔炼坩埚的横向开口处设置封闭其下半部分开口的防溢出盖子，熔炼坩埚开口处的底部设置有倾倒孔，倾倒孔的直径为8－12mm；铸型坩埚的开口处设置有保温盖子，保温盖子上设置有通孔，倾倒孔与通孔上下对应，水冷托盘内布置有位于铸型坩埚底部的循环冷却水通道。采用上述方案后，减少了铸件上缩孔的成型，缩孔位置被集中在保温盖子的通孔处(即铸件顶部)，便于祛除缩孔，能为后续的锻造、轧制制作高品质靶材。

技术领域

本发明涉及溅射靶材原材料制作技术领域，尤其涉及一种铜硅铝合金真空铸锭控制缩孔位置的装置。

背景技术

铜合金具有一系列优良的性能，其加工产品被广泛用于电气、仪表、热工、机械制造和军工等部门。然而铜合金在熔炼铸锭过程中，铜合金熔体冷却铸锭过程中内部会有缩孔，而且缩孔在铸锭材料的核心位置，对后续的锻造、轧制、都会造成内部气孔缺陷，不适合靶材的制作和后续溅射的要求。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种将铜合金内部缩孔缩松集中在铸件的顶部位置、便于祛除缩孔、为后续的锻造、轧制制作高品质靶材提供条件的一种铜硅铝合金真空铸锭控制缩孔位置的装置。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种铜硅铝合金真空铸锭控制缩孔位置的装置，包括设置在真空炉内的熔炼坩埚、铸型坩埚，所述熔炼坩埚位于铸型坩埚的上方，所述熔炼坩埚的开口横向设置，所述铸型坩埚的底部通过水冷托盘固定在真空炉内的底部，所述铸型坩埚的开口朝上，所述熔炼坩埚的开口处设置有封闭其下半部分开口的防溢出盖子，所述熔炼坩埚开口处的底部设置有倾倒孔22，所述倾倒孔22的直径为8－12mm；所述铸型坩埚的开口处设置有保温盖子，所述保温盖子上设置有通孔，所述倾倒孔22与通孔上下对应，所述水冷托盘内布置有位于铸型坩埚底部的循环冷却水通道；当倾倒所述熔炼坩埚，所述熔炼坩埚内的熔体从倾倒孔22流出，并通过通孔进入到铸型坩埚内，所述铸型坩埚自下而上冷却收缩。

本发明铜硅铝合金真空铸锭控制缩孔位置的装置的有益效果是：倾倒熔炼坩埚内的熔体时，将该熔炼坩埚倾斜45°左右，熔体被防溢出盖子遮挡，熔炼坩埚内的熔体仅能通过底部直径为8－12mm倾倒孔22倾倒，相较于直接从熔炼坩埚内倾倒而言，控制了熔体倾倒的流速，降低了熔体的倾倒流速；铸型坩埚的冷源来源于底部的循环冷却水通道，并且顶部的保温盖子，这样的设计减少了铸型坩埚内的顶部与真空炉内空气交换，能使得铸型坩埚内的铸件冷却速度变慢；通过倾倒流速变慢以及冷却速度变慢，能将缩孔成型在保温盖子内的通孔处，成型后，将与通孔对应的铸件部分切除即可。采用上述方案后，减少了铸件上缩孔的成型，缩孔位置被集中在保温盖子的通孔处(即铸件顶部)，便于祛除缩孔，能为后续的锻造、轧制制作高品质靶材。

优选地，所述熔炼坩埚采用中频炉电磁感应方式加热。真空感应熔炼，真空1Pa以下(7.5×10^－3Torr以下)条件，利用电磁感应在产生涡流加热原料进行熔炼。电磁感应加热，熔池中一定强度的电磁搅拌，可促进铜硅铝合金和温度均匀，合金中夹杂合并、长大和上浮，通过直径8－12mm的倾倒孔22浇铸，来实现过滤除渣，这一过程一直进行到整个铸锭过程。

优选地，所述熔炼坩埚采用石墨碳材质的双层坩埚。内外层熔炼坩埚可以有效保证铜硅铝合金的纯度和均一混合。

优选地，所述防溢出盖子的材质采用石墨碳。

优选地，所述保温盖子的材质采用莫来石。