本實用新型涉及空心銅合金管鑄造領(lǐng)域,尤其涉及一種用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具。
背景技術(shù):
黃銅合金主要包括銅-鋅二元合金和銅-鋅添加其他元素的多元合金。由于黃銅合金具有良好的力學(xué)性能、工藝性能和耐腐性能,被廣泛應(yīng)用工業(yè)、國防、農(nóng)業(yè)、民生各領(lǐng)域。其中,黃銅管被廣泛應(yīng)用在衛(wèi)浴、燈飾、制冷等行業(yè)。由于黃銅合金加工的特殊性,黃銅管主要采用熱擠壓法生產(chǎn),為了生產(chǎn)出無縫黃銅管,要進行穿孔擠壓生產(chǎn)。原有的生產(chǎn)方式是使用實心鑄錠,該生產(chǎn)方法主要缺陷是:一方面要浪費穿孔鑄錠金屬,降低產(chǎn)品生產(chǎn)成品率。另一方面由于穿孔過程導(dǎo)致穿孔針發(fā)生變形,導(dǎo)致擠壓銅管坯料的偏心率偏高。
目前采用平引鑄造法生產(chǎn)黃銅管,石墨模具的一端與熔鑄爐內(nèi)的黃銅熔液連接,在熔液的壓力作用下,熔化的黃銅熔液通過熔液進口進入石墨模具,由于周邊溫度遠低于黃銅熔化溫度,黃銅熔液發(fā)生形核、凝固、分離,在牽引機作用下凝固成需要的鑄錠。由于是平引鑄造,在鑄造過程由于重力的影響,以及黃銅合金的熔鑄特性,常常鑄錠會出現(xiàn)成分不均勻,晶粒出現(xiàn)柱狀晶,晶粒粗大等現(xiàn)象和缺陷,直接影響鑄錠的使用和后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型的目的在于提供一種用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,其能消除生產(chǎn)過程的晶粒粗大、成分不均勻和柱狀晶粒的現(xiàn)象。
本實用新型的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,所述石墨模具橫截面為圓形;該石墨模具內(nèi)設(shè)有一貫通右端面的容納腔;所述石墨模具設(shè)有一自容納腔左內(nèi)壁向右延伸的閥芯,所述閥芯與所述容納腔同軸線;該石墨模具左端面上設(shè)有沿圓周方向均勻分布的若干個通孔,所述通孔與容納腔連通,且所述通孔與容納腔之間平滑過渡。
優(yōu)選的,所述通孔呈圓形。
優(yōu)選的,所述通孔的軸線與水平方向的夾角為5-10°。
優(yōu)選的,所述通孔的數(shù)量為4個。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實用新型的有益效果在于:
1.本實用新型的用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,通過在石墨模具的左端面上設(shè)置沿圓周方向均勻分布的多個通孔作為熔體的進口,增加了熔體與石墨磨具的接觸面積,使得熔體的冷卻更均勻;其次,由于接觸面的增加,增加了熔體熔鑄過程中晶粒的數(shù)量,避免鑄造過程成分不均勻,降低了晶粒長大的概率,得到的鑄錠晶粒更加細小、成分更加均勻。
2.本實用新型的用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,通過將通孔的軸線與水平方向的夾角設(shè)置為5-10°,使得熔體凝固結(jié)晶按照該角度方向進行,形成細小晶粒,消除熔鑄過程中的晶粒粗大、成分不均勻和柱狀晶粒的現(xiàn)象。
附圖說明
圖1為本實用新型用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具的側(cè)視圖;
圖2為本實用新型用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具沿A-A方向的截面示意圖。
圖中:10、容納腔;20、閥芯;30、通孔。
箭頭表示熔體流動方向及引拉方向。
具體實施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實施方式,對本實用新型做進一步描述:
實施例1
以下描述中,所述“左端面”、“右端面”等描述為相對于附圖2中的方向所說。
如圖1-2所示,一種用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,所述石墨模具橫截面為圓形;該石墨模具內(nèi)設(shè)有一貫通右端面的容納腔10;所述石墨模具設(shè)有一自容納腔10左內(nèi)壁向右延伸的閥芯20,所述閥芯20與所述容納腔10同軸線;該石墨模具左端面上設(shè)有沿圓周方向均勻分布的若干個通孔30,所述通孔30與容納腔10連通,且所述通孔30與容納腔10之間平滑過渡。所述通孔30為黃銅熔液的進口。設(shè)置多個均勻分布的通孔30作為熔體進口,能增加熔體與石墨模具之間的接觸面積,使得熔體的冷卻更加均勻。
優(yōu)選的,所述通孔30呈圓形,將通孔30設(shè)置成圓形,進一步增加了黃銅合金熔體與石墨模具的接觸面積。
優(yōu)選的,所述通孔30的軸線與水平方向的夾角為5-10°。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)將熔體的流動方向與引拉方向之間形成一定的角度,可以使得熔體凝固結(jié)晶按照該角度方向進行,形成細小晶粒,消除熔鑄過程中的晶粒粗大、成分不均勻和柱狀晶粒的現(xiàn)象。通過實驗發(fā)現(xiàn),所述角度優(yōu)選為5°~10°,若角度過小時,其效果與無角度時之間無差別;而角度過大時,容易產(chǎn)生鑄造過程中熔體不易引拉的現(xiàn)象。
優(yōu)選的,所述通孔30的數(shù)量為4個,經(jīng)過實際試驗數(shù)據(jù)驗證,設(shè)置4個通孔30時,鑄造的鑄錠中,平均的晶粒度要小于其他鑄造方式的平均晶粒度30%以上,且成分不均勻的現(xiàn)象得到消除。
本實用新型的用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,通過在石墨模具的左端面上沿周向均勻設(shè)置多個通孔30作為熔體的進口,增加了熔體與石墨磨具的接觸面積,使得熔體的冷卻更均勻;其次,由于接觸面的增加,增加了熔體熔鑄過程中晶粒的數(shù)量,避免鑄造過程成分不均勻,降低了晶粒長大的概率,得到的鑄錠晶粒更加細小、成分更加均勻。
本實用新型的用于平引鑄造黃銅合金的石墨模具,通過將通孔30的軸線與水平方向的夾角設(shè)置為5-10°,使得熔體凝固結(jié)晶按照該角度方向進行,形成細小晶粒,消除熔鑄過程中的晶粒粗大、成分不均勻和柱狀晶粒的現(xiàn)象。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。