專利名稱：利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法。
背景技術：
現在冶金行業里，大型鑄件的冷卻通常采用自然冷卻或強制冷卻的方法。其中自 然冷卻比較簡單，但是由于厚大件澆注后冷卻緩慢，高溫高壓頭時間過長容易造成鑄件脹 大、粘砂、變形。而且會導致鑄件內的金屬在凝結過程中產生較明顯的物理或化學變化，比 如產生縮松、晶粒粗大、較大的鑄造應力、嚴重的球化衰退等。強制冷卻通常采用外部循環 冷卻水的方法，這種方法設備比較復雜，雖然冷卻速度比較快，但是會產生鑄件內溫度梯度 過大，從而導致鑄件冷卻不均勻，鑄件冷卻后會產生較大的內應力。這兩種方法都不能保證大型鑄件的產品質量，有時甚至根本無法達到設計要求， 從而產生壞件或廢件。目前還有一種促進鑄件冷卻的方法，就是向鑄型內加內冷鐵，內冷鐵的材質根據 不同情況也有不同對于碳鋼件，內冷鐵的含碳量應小于或近似于鑄件的含碳量。對合金鋼 鑄件，內冷鐵應是同材質。這種加內冷鐵的方法，是為了縮小鑄件熱節處的模數或縮小整個 鑄件的模數，減少冒口的體積或數量，消除縮孔、縮松缺陷。在現實的應用中，這種加內冷鐵的方法起到了一些作用。內冷鐵的合適尺寸與形 狀對最終的冷卻效果影響很大，內冷鐵設計尺寸不當，內冷鐵不能與周圍鋼液充分熔融在 一起，可能會生成內裂紋。內冷鐵需要設置合理的冷鐵腳和距鑄型壁的距離，否則會太靠近 型壁造成熔合不良。這就給合理放置內冷鐵的工作比較困難，因為有時一個結構復雜的鑄 型中需要多個內冷鐵塊，這樣就不得不采用較多的冷鐵腳來支撐不同的冷鐵塊，而且由于 冷鐵塊是連續的固體形態，熔化過程從外向里，當外層的冷鐵腳熔化后，還沒有熔化的部分 由于重力作用，就落在鑄型底部，容易造成融合不良的后果。當鑄型中有比較復雜的空間結 構時，內冷鐵的形狀就會隨之很復雜，這就對制造內冷鐵的工作帶來很大的不方便。現在工 業上用的內冷鐵多是長方形、圓柱形、菱形或者隨意的不規則的形狀，在鑄型內部不容易固 定，有時液態金屬澆入鑄型時，會把入口附件放置的內小塊的冷鐵塊沖到其他部位，無法完 全發揮內冷鐵的作用。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內迅速冷卻的方法。上述的目的通過以下的技術方案實現利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，將編織成鑄件形狀的包芯線或 實芯線網格放入對應的鑄型內空間后再進行澆注，這樣在金屬凝固過程中，包芯線先融化， 然后和鑄件本體一同凝固。所述的利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，對于不同材質的鑄件， 可采用與之相同材質組成的包芯線進行冷卻，球鐵鑄件采用退火冷軋帶鋼包裹球鐵顆粒的包芯線進行內冷卻。所述的利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，鑄型比較復雜時，同一 個鑄件可以采用不同大小的包芯線組合編織。這個技術方案有以下有益效果1.相對于型內加冷鐵的方法，本發明更能迅速有效地產生冷卻效果，這是因為包 芯線是由金屬外皮和內部的金屬顆粒或粉末組成的，在熔化過程中，當金屬外皮熔掉后，金 屬顆粒或粉末就會在金屬液體內散開，這樣固體和液體的接觸面積就很大，傳熱更迅速，更 均勻。并且，當大型鑄件結構比較復雜的時候，比如厚度變化梯度大，本發明可以實現在任 何的位置增加或減少包芯線的編織密度，這樣就可以實現不同位置的同步凝固，進一步提 高了鑄件的質量。又因為編織后的包芯線有一定的的自身強度和結構強度，再加上包芯線 本身融化需要一定的時間，所以當金屬熔液倒入鑄型對包芯線產生沖擊和傳熱的時候，可 以保證一定的時間內，包芯線的結構完整，這樣就保證比較好的同步冷卻性。如果鑄型比較 復雜，同一個鑄件可以采用不同大小的包芯線組合編織，這是因為，鑄型中可能有些空間比 較大，這樣的空間就要用到比較粗的、含金屬顆粒多的包芯線，空間狹窄的地方就可以用比 較細的、含金屬顆粒比較少的包芯線，粗細包芯線之間可以相互纏繞進行連接，這種方式可 以基本上保證金屬熔液在鑄型中近似以相同的方式凝固，保證了鑄件內部的均勻性。2.當大型鑄件結構比較復雜的時候，比如厚度變化梯度大，本發明可以實現在任 何的位置增加或減少包芯線的編織密度，這樣就可以實現不同位置的順序凝固，進一步提 高了鑄件的質量。3.本發明實現了鑄件由內向外順序的冷卻方式，同時也降低了鑄件冷卻過程中的 溫度梯度，減少了凝固后產正的內應力，縮短了金屬凝固的時間。對于不同材質的鑄件，可 采用與之相同材質的包芯線或實芯線進行冷卻，這樣就不會對鑄件本身產生任何影響。4.本發明工藝過程簡單，實現成本低；加速大鑄件的冷卻速度，提高鑄件質量；解 決了復雜大型鑄件的同步凝固問題。5.包芯線內部的金屬顆粒的粒度可以根據不同需要，選擇不同。在使用相同粗細 的包芯線進行型內冷卻的時候，如果要求冷卻速度快，則可以選擇粒度小的，這樣比表面積 就大，和金屬熔液的接觸面積就大，傳熱就會比較劇烈；相反要求冷卻速度慢，則可以選擇 金屬顆粒粒度大的包芯線。本發明的
具體實施例方式實施例1 利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，將編織成鑄件形狀的包芯線或 實芯線網格放入對應的鑄型內空間后再進行澆注，這樣在金屬凝固過程中，包芯線先融化， 然后和鑄件本體一同凝固。實施例2 所述的利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，對于不同材質的鑄件， 可采用與之相同材質組成的包芯線進行冷卻，球鐵鑄件采用退火冷軋帶鋼包裹球鐵顆粒的 包芯線進行內冷卻。實施例3 所述的利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，鑄型比較復雜時，同一個鑄件可以采用不同大小的包芯線組合編織。 同一個鑄件可以采用不同大小的包芯 線組合編織。
權利要求
一種利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，其特征是將編織成鑄件形狀的包芯線或實芯線網格放入對應的鑄型內空間后再進行澆注，這樣在金屬凝固過程中，包芯線先融化，然后和鑄件本體一同凝固。
2.根據權利要求1所述的利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，其特征 是對于不同材質的鑄件，可采用與之相同材質組成的包芯線進行冷卻，球鐵鑄件采用退火 冷軋帶鋼包裹球鐵顆粒的包芯線進行內冷卻。
3.根據權利要求1或2所述的利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，其特 征是鑄型比較復雜時，同一個鑄件可以采用不同大小的包芯線組合編織。
全文摘要
利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，利用包芯線或實芯線進行大鑄件型內冷卻的方法，現在冶金行業里，大型鑄件的冷卻通常采用自然冷卻或強制冷卻的方法。這兩種方法都不能保證大型鑄件的產品質量，有時甚至根本無法達到設計要求，從而產生壞件或廢件。將編織成鑄件形狀的包芯線或實芯線網格放入對應的鑄型內空間后再進行澆注，這樣在金屬凝固過程中，包芯線先融化，然后和鑄件本體一同凝固。將編織成鑄件形狀的包芯線或實芯線網格放入對應的鑄型內空間后再進行澆注，這樣在金屬凝固過程中，包芯線先融化，然后和鑄件本體一同凝固。本發明應用于大鑄件型內冷卻。
文檔編號B22D27/20GK101829779SQ200910071509
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者吳強, 吳斐, 吳玉彬, 吳荷生 申請人:吳強