[发明专利]一种铸坯定向凝固和区域选择冷却的组合式水冷铸模

摘要

本发明涉及一种铸坯定向凝固和区域选择冷却的组合式水冷铸模，实现铸坯自下而上强制冷却和定向凝固，避免垂直模壁和无方向性生长的柱状晶过度发达而使其垂直底盘生长，消除了中心缩松、V型偏析问题，得到晶粒细化、超声检测晶粒均匀、凝固组织致密均匀无缺陷的大单重铸锻坯，超声波探伤合格率提高；铸模本体上半部为中空保温结构，铸模本体下半部的冷却水道和底盘水冷，可对铸模不同区域分段选择性冷却，兼顾建立一维温度场和高冷却强度，铸坯显热及潜热绝大部分自底盘传导，实现定向凝固；使用热补缩冒口，内部设有的熔融玻璃层、发热剂层和覆盖层，使得缩孔区主要集中在热补缩冒口部分，提高了热补缩冒口内的实心高度，减少铸坯切头切尾占比。

主权项

一种铸坯定向凝固和区域选择冷却的组合式水冷铸模，包括底盘、设于所述底盘上的铸模本体及设于所述铸模本体上的热补缩冒口，其特征在于，所述底盘包括下底盘及上底盘，所述上底盘内设有冷却空腔，所述上底盘上设有与所述冷却空腔相连通的进水口及出水口；所述铸模本体外围为直筒结构，内为倒置圆台结构，铸模本体包括上半部和下半部，所述上半部的外围设有中空保温层，所述下半部的外围设有多道相互独立的冷却水道；所述热补缩冒口呈环台结构，所述环台的大直径端扣接在所述铸模本体的上端，便于扣接对准铸模本体上端设置的凸台止口；所述上底盘为铍钴铜或紫铜材质，在所述冷却空腔内设有相互交错的阻流板；所述热补缩冒口外壳为铸铁，内层由耐火砖砌筑而成，热补缩冒口内部至下而上依次设有熔融玻璃层、发热剂层和覆盖层。