[发明专利]一种合金铸造设备及方法

说明书

本发明涉及铸造技术领域，具体公开了一种合金铸造设备及铸造方法，包括铸造装置、冷却系统、喷气系统、测温系统和控制整个设备的控制系统，冷却系统包括一级石墨冷却装置和二级水冷装置，一级石墨冷却装置固定在铸造装置上，二级水冷装置设置在一级石墨冷却装置与喷气系统之间，喷气系统通过控制系统控制喷气，测温系统进行铸件的温度监测并传送到控制系统。本发明依次设置了铸造装置、冷却系统、吹气装置和测温系统，铸棒经过冷却后通过吹气装置吹去铸件表面的冷却水，使铸件表面的水被吹去后其内部仍然继续进行结晶，进一步释放出结晶潜热，从而提高铸件的温度，降低铸件内部因快速冷却产生的应力，减少铸件内部裂纹的产生。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体是一种合金铸造设备及方法。

背景技术

在热顶同水平铸造领域，Al-Zn系铝合金由于具有较高的强度给铸造带来了困难，传统的热顶铸造的过程中，铝水在通过结晶器成型后，会使用较大的水喷射在铸棒表面进行冷却，以促进铸棒的冷却。水喷射在铝棒表面后一般会沿铝棒表面流下，进而对铸棒产生进一步冷却。在铸造过程中如果冷却速度过快，则容易在铸棒铸造过程中产生较高的应力，从而产生冷裂纹。如果冷却速度过慢，则容易产生热裂纹。因此，Al-Zn系铝合金热顶铸造的铝合金的成品率一直较低，是困扰铝合金行业的难题。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术中铝合金铸造过程中的难题，增加吹气系统和测温系统，对铸棒表面的冷却水进行处理，降低铸棒内部因快速冷却产生的应力变形，避免产生裂纹。

为实现上述目的，本发明提供了一种管材铸造设备，包括铸造装置、冷却系统、喷气系统、测温系统以及控制设备的控制系统，所述冷却系统、喷气系统和测温系统沿所述铸造装置的出料口依次设置，所述冷却系统包括一级石墨冷却装置和二级水冷装置，所述一级石墨冷却装置固定在所述铸造装置上，所述二级水冷装置设置在所述一级石墨冷却装置与所述喷气系统之间，所述喷气系统通过所述控制系统控制喷气，所述测温系统进行铸件的温度监测并传送到所述控制系统。

进一步地，所述测温系统包括红外温度监测仪，所述红外温度监测仪将检测到的温度传送至所述控制系统，所述控制系统根据所述红外温度监测仪监测的温度控制所述喷气系统。

进一步地，所述喷气系统包括高压气泵、高压气体喷嘴和气嘴安装架，所述高压气体喷嘴安装在所述气嘴安装架上，所述高压气体喷嘴与所述高压气泵连接，所述高压气泵与所述控制系统之间信号连接。

进一步地，所述喷气系统包括高压气泵、高压气体喷嘴和电动伸缩安装架，所述高压气体喷嘴与所述高压气泵连接，所述高压气体喷嘴安装在所述电动伸缩安装架上，所述电动伸缩安装架与所述控制系统之间信号连接。

进一步地，所述高压气体喷嘴的数量为若干个，若干个所述高压气体喷嘴沿铸件的圆周方向间隔分布，每个所述高压气体喷嘴与所述气体安装架之间分别通过旋转组件连接，控制系统分别控制每个旋转组件。

进一步地，所述电动伸缩安装架上设有若干个高压气体喷嘴。

进一步地，所述二级水冷装置包括水箱、高压喷水嘴和喷水嘴安装架，所述高压喷水嘴通过所述喷水嘴安装架进行安装，且高压喷水嘴的喷头朝向铸件，所述水箱内设有抽吸泵，所述高压喷水嘴与所述抽吸泵之间通过管道连接。

进一步地，所述一级石墨冷却装置为石墨环，所述石墨环固定在所述铸造装置的出口处。

本发明还提供了一种合金铸造方法，具体步骤如下：

S1、配料，合金铸件按如下重量百分比配料：Cu：1.3，Mg：2.5，Cr：0.23，Zn：5.5，Ti：0.1；

S2、熔化，将S1中的原料加入熔炉进行熔炼，熔炼温度为730℃；

S3、精炼，向铝熔体中通入99.999％的高纯氩气进行精炼；

S4、扒渣，除去熔体表面的渣；