[发明专利]一种合金锭浇注用复合模管

说明书

本发明属于合金熔炼制备技术领域，具体涉及一种合金锭浇注用复合模管。本发明的复合模管包括外层圆筒形模管和内层圆筒形模管，所述内层圆筒形模管由两个半圆形模管组成，所述内层圆筒形模管设置在所述外层圆筒形模管内部，所述内层圆筒形模管的外表面与外层圆筒形模管的内表面紧密贴合。所述圆筒形外层模管和两个半圆形内层模管拥有相同的锥度和长度，两个半圆形内层模管相互独立，可以单独更换。本发明的合金锭浇注用复合模管一方面能够提高合金锭纯净度，提高成分均匀性，降低成分偏析，另一方面可以节约模具成本，提高模具的使用寿命，提高所制备合金锭表面质量，再者可以提高合金锭的脱模效率，节约劳动成本。

技术领域

本发明属于高温合金熔炼技术领域，具体涉及一种合金锭浇注用复合模管。

背景技术

铸造高温合金主要用于航空发动机及燃气轮机核心热端部件的制备，随着航空发动机及燃气轮机性能要求的不断提升，对铸造高温合金母合金锭的夹杂物、纯净度、均匀性等提出了更高的要求。铸造高温合金母合金锭主要是采用真空感应炉熔炼制备，熔炼前准备工作涉及组模工序，包括耐火材料冒口、底垫与模管的组合安装；熔炼结束后涉及脱模工序，即将浇注完成的合金锭从模管中脱出。在正常生产过程中，组模、浇注过程及脱模常会存在如下主要问题：(1)模管较长，内表面清理及检查均较困难，如内表面有夹杂物或凹坑，将导致所制备合金锭夹杂物数量增多，合金锭表面存在针孔、冷隔，脱模困难等问题；(2)模管壁较薄，合金液热量通过辐射传热，散热效率低，钢液凝固速度慢，最终导致合金锭成分不均匀，甚至是严重偏析问题；(3)浇注温度较高的合金，将引起严重的烫壁问题，导致合金锭由于烫壁与模管发生反应，产品成分偏离技术要求而报废，相应模管也将报废，同时，给合金锭脱模带来了极大的困难；(4)模管多次在高温条件下浇注使用，出现弯曲现象严重，如再次使用需要重新矫直，降低了生产效率低，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种合金锭浇注用复合模管。本发明的复合模管不仅能够提高合金锭纯净度、成分均匀性，降低成分偏析，而且能够提升模管使用寿命，提高脱模及模管处理效率，再者达到满足一些合金锭晶粒尺寸需求的目的，为合金锭的表面及内部质量控制提供保障。

为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种合金锭浇注用复合模管，包括外层圆筒形模管和内层圆筒形模管，所述内层圆筒形模管由两个半圆形模管组成，所述内层圆筒形模管设置在所述外层圆筒形模管内部，所述内层圆筒形模管的外表面与外层圆筒形模管的内表面紧密贴合。

进一步地，所述外层圆筒形模管和内层圆筒形模管均采用碳钢制成。

进一步地，所述外层圆筒形模管和内层圆筒形模管的长度均为500-1200mm，壁厚均为5-30mm，锥度均为0°-5°，所述内层圆筒形模管的内径为50-120mm。

进一步地，所述内层圆筒形模管中两个半圆形模管的接口缝隙控制在0-5mm。

进一步地，所述两个半圆形模管的内表面根据合金晶粒尺寸需求喷涂厚度为20-40μm的晶粒细化剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)提高合金锭纯净度，提高成分均匀性，降低成分偏析。

(2)外层模管内表面不与合金锭直接接触，变形倾向性小，同时，外层模管对内层模管起到加固作用，阻碍了内层模管的变形，提升了复合模管的使用寿命。

(3)外层模管与内层两个半圆模管及合金锭的脱模省时、省力。

(4)内层模管由两个半圆形模管组合而成，有利于合金锭与模管的脱离、及模管内表面的清理及质量检测。

(5)内层两个半圆形模管相互独立，可以单独替换其中一个，能够提高生产效率，降低生产成本。

(6)复合模管内表面质量的提高，有效提高了合金锭的表面质量及纯净度，从而提高了所制备合金锭的成品率。