專利名稱：白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬連鑄設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種白銅水平連鑄空心錠用陶
瓷覆層結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
白銅合金管是冷凝器、冷卻器、熱交換器等不可缺少的關(guān)鍵材料，被廣泛應(yīng)用 于電力、石油化工、船舶制造等重要領(lǐng)域。 白銅合金管的生產(chǎn)一般采用水平連鑄生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝效率較高，但是水 平連鑄生產(chǎn)用白銅空心錠(如典型的BFelO-l-l)結(jié)晶器的使用壽命卻很短， 一般僅為一天 左右，原因在于白銅的熔煉溫度高，而其主要成分鎳的熔點(diǎn)僅為1453°C，鐵的熔點(diǎn)僅為 1535°C ;同時鎳在高溫條件下會和碳發(fā)生微觀的化學(xué)反應(yīng)，這些因素都降低了結(jié)晶器的 使用壽命，影響了鑄錠的質(zhì)量、產(chǎn)量，增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種使用壽命較長、生產(chǎn) 的產(chǎn)品質(zhì)量高的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器。 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器包括 外模體和內(nèi)模芯，內(nèi)模芯一端設(shè)有連接臺，內(nèi)模芯裝在外模體內(nèi)，二者通過連接臺連 接，內(nèi)模芯與外模體之間形成鑄造腔，連接臺上開設(shè)有連通鑄造腔的金屬液流入孔，其 特征在于，所述外模體內(nèi)壁和內(nèi)模芯外壁上涂覆有陶瓷覆層。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陶瓷覆層優(yōu)選采用為碳化硅基陶瓷納米層，其 厚度為0.005 O.lmm。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外模體的外壁上裝有銅套，銅套采用過盈配合 方式熱鑲在外模體上，銅套內(nèi)徑比外模體外徑小0.3 0.8mm，熱鑲溫度為30(TC 60(TC 之間。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)模芯的直徑沿連接臺端向另一端逐漸收縮， 收縮角度為1° 5° 。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外模體上對稱開設(shè)有兩個軸向的保護(hù)氣孔，保 護(hù)氣孔的內(nèi)徑為①3 ①8mm。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外模體上開設(shè)有兩個相鄰的軸向的阻尼孔，兩 個阻尼孔位于兩個保護(hù)氣孔中間，兩個阻尼孔之間的夾角為45。。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于陶瓷覆層可顯著提高結(jié)晶器的耐高溫度， 提高導(dǎo)熱性，降低與白銅空心鑄錠表面間的摩擦力，減少鎳和碳的微觀化學(xué)反應(yīng)，有效 提高了結(jié)晶器的使用壽命；開設(shè)的保護(hù)氣孔和阻尼孔提高了引鑄的白銅空心鑄錠質(zhì)量， 使其表面更光滑，缺陷更少，產(chǎn)量也有明顯提高。


圖1為本發(fā)明的機(jī)構(gòu)剖視圖。
圖2為圖1中的A-A向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 如圖l、圖2所示，本發(fā)明由外模體l和內(nèi)模芯2組成，外模體1和內(nèi)模芯2采 用高純石墨制作；內(nèi)模芯2—端設(shè)有連接臺3，內(nèi)模芯2裝在外模體1內(nèi)，二者通過連接 臺3連接，內(nèi)模芯2與外模體1之間形成鑄造腔5，連接臺3上開設(shè)有連通鑄造腔5的金 屬液流入孔4，所述外模體l內(nèi)壁和內(nèi)模芯2外壁上涂覆有陶瓷覆層7，所述陶瓷覆層7 優(yōu)選為碳化硅基陶瓷納米層，其厚度為0.005 0.1mm;陶瓷覆層7是在一定的溫度壓力 下以霧化噴涂方式涂覆；陶瓷覆層7可降低本發(fā)明的結(jié)晶器與白銅空心鑄錠表面間的摩 擦力，減少鎳和碳的化學(xué)反應(yīng)，提高結(jié)晶器的使用壽命。 如圖l、圖2所示，所述外模體1的外壁上裝有銅套6，銅套6以純紫銅為材料， 采用單體澆鑄方式制作，澆注成型的銅套鑄錠要求無疏松、縮孔、夾雜等質(zhì)量缺陷，銅 套鑄錠采用50 1000公斤的鍛錘鍛打結(jié)實(shí)后，再機(jī)加工到所需尺寸，成品銅套6的表面 粗糙度應(yīng)小于0.8。所述銅套6采用過盈配合方式熱鑲在外模體1上，銅套6內(nèi)徑比外模 體1外徑小0.3 0.8mm，熱鑲溫度為300°C 60(TC之間，即先將銅套6在真空加熱箱 內(nèi)加熱到300°C 600°C，再將陶瓷覆層7噴涂超過48小時的結(jié)晶器鑲裝入銅套6內(nèi)。
如圖1所示，所述內(nèi)模芯2的直徑沿連接臺3端向另一端逐漸收縮，收縮角度為 1° 5° ，以利于空心鑄錠的引鑄，白銅空心鑄錠的引鑄采用"拉-停-退"的工藝。
如圖1所示，所述外模體1上對稱開設(shè)有兩個軸向的保護(hù)氣孔8，保護(hù)氣孔8的 內(nèi)徑為①3 ①8mm;純氮作為保護(hù)氣體，以一定壓力直通到白銅空心鑄錠的液相與固 相交界處。 如圖2所示，所述外模體1上開設(shè)有兩個相鄰的軸向的阻尼孔9，兩個阻尼孔9 位于兩個保護(hù)氣孔8中間，阻尼孔9的內(nèi)徑為①lmm ;兩個阻尼孔9之間的夾角優(yōu)選為 45° 。生產(chǎn)安裝時，兩個阻尼孔9位于兩個保護(hù)氣孔8下方，在阻尼孔9內(nèi)通入較高壓 力的純氮，可以大大降低水平連鑄空心白銅錠工藝而造成的合金成分相對偏析。
本發(fā)明的尺寸按照白銅空心鑄錠的內(nèi)外孔徑設(shè)計(jì)，白銅空心鑄錠尺寸一般為 ①70 ①100 X①30 ①50mm。
權(quán)利要求
白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，包括外模體(1)和內(nèi)模芯(2)，內(nèi)模芯(2)一端設(shè)有連接臺(3)，內(nèi)模芯(2)裝在外模體(1)內(nèi)，二者通過連接臺(3)連接，內(nèi)模芯(2)與外模體(1)之間形成鑄造腔(5)，連接臺(3)上開設(shè)有連通鑄造腔(5)的金屬液流入孔(4)，其特征在于，所述外模體(1)內(nèi)壁和內(nèi)模芯(2)外壁上涂覆有陶瓷覆層(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述陶瓷覆層(7)為碳化硅基陶瓷納米層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述陶瓷覆層(7)厚度為0.005 0.1mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述外模體(1)的外壁上裝有銅套(6)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述銅套(6)采用過盈配合方式熱鑲在外模體(1)上，銅套(6)內(nèi)徑比外模體(1)外徑小0.3 0.8mm，熱鑲溫度為300°C 600。C之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述內(nèi)模芯(2)的直徑沿連接臺(3)端向另一端逐漸收縮，收縮角度為r 5° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述外模體(1)上對稱開設(shè)有兩個軸向的保護(hù)氣孔(8)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述保護(hù)氣孔(8)的內(nèi)徑為①3 ①8mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述外模體(1)上開設(shè)有兩個相鄰的軸向的阻尼孔(9)，兩個阻尼孔(9)位于兩個保護(hù)氣孔(8)中間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其特征還在于，所述兩個阻尼孔(9)之間的夾角為45° 。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬連鑄設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種白銅水平連鑄空心錠用陶瓷覆層結(jié)晶器，其包括外模體和內(nèi)模芯，內(nèi)模芯一端設(shè)有連接臺，內(nèi)模芯裝在外模體內(nèi)，二者通過連接臺連接，內(nèi)模芯與外模體之間形成鑄造腔，連接臺上開設(shè)有連通鑄造腔的金屬液流入孔，其特征在于，所述外模體內(nèi)壁和內(nèi)模芯外壁上涂覆有陶瓷覆層。本發(fā)明上涂覆的陶瓷覆層可顯著提高結(jié)晶器的耐高溫度，提高導(dǎo)熱性，降低與白銅空心鑄錠表面間的摩擦力，減少鎳和碳的微觀化學(xué)反應(yīng)，有效提高了結(jié)晶器的使用壽命；開設(shè)的保護(hù)氣孔和阻尼孔提高了引鑄的白銅空心鑄錠質(zhì)量，使其表面更光滑，缺陷更少，產(chǎn)量也有明顯提高。
文檔編號B22D11/059GK101690972SQ20091020736
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者周向東, 浦益龍 申請人:無錫隆達(dá)金屬材料有限公司