CN104858377A - 一种铝合金熔液除气装置和除气方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝合金熔液除气装置和除气方法，属于铝合金熔制领域，除气装置设置在熔化炉和模具之间，除气装置包括铝合金熔化炉液面内垂直插入的升液管、升液管上端依次连接有导液管、除气管、后部导液管以及向下的降液管，除气管下部有凹陷部，除气管内有加热装置，除气管顶部有排气口，降液管内铝合金熔液送至模具，所述去泡管内铝合金熔液的温度高于熔化炉内熔液的温度，去泡管内空气压力低于铝合金熔化炉内的空气压力，利用该结构和方法可降低铝合金熔液中的气泡量，提高了铝合金熔液的质量，确保能够铸造出高质量的铝合金铸件，满足用户要求。

Description

一种铝合金熔液除气装置和除气方法
技术领域
本发明涉及一种除气装置和除气方法，特别涉及一种铝合金熔液除气装置和除气方法，属于铝合金熔制领域。
背景技术
铝合金产品越来越得到广泛的应用，近年来，随着高新技术的不断发展，航空领域、高速铁路上的机车中，使用了大量的铝合金铸件，铝合金熔体中含有大量的氢、金属及非金属夹杂；若以上有害物质在铸造前不能及时去除，则会在铸件内部和表面形成气孔、夹杂、疏松等铸造缺陷，严重影响铸件的物理、化学、机械及各项深加工性能，产生大量的废品，由于铝合金产品的应用越来越多，对铝铸件的质量要求也越来越高，特别是对铝合金铸件技术的要求也越来越高，铝合金铸件内部组织的致密性要求也越来越高，铝铸件中的气泡大小、气泡分布密度都有严格的要求，气泡的减少，对提高铝铸件的强度有着决定性的作用。
发明内容                                                  
针对铝合金铸件内部组织的致密性要求越来越高，对铝合金铸件的气泡要求越来越严格，本发明提供一种铝合金熔液除气装置和除气方法，其目的是降低铝铸件中的气孔数量，提高产品的内部组织的致密度。
本发明的技术方案是： 一种铝合金熔液除气装置，包括升液管，特征在于：除气装置设置在熔化炉和模具之间，除气装置包括铝合金熔化炉液面内垂直插入的升液管、升液管上端依次水平连接的前部导液管、除气管、后部导液管以及垂直向下的降液管，多个管内流有铝合金熔液，除气管下部设置有凹陷部，除气管内铝合金熔液液面高度高于铝合金熔化炉内铝合金熔液液面高度，除气管凹陷部内设置有加热装置，除气管顶部设置有排气口，降液管内铝合金熔液送至模具，凹陷部下部开设有多个孔，孔内设置有加热装置的支撑柱，加热装置内设置有加热器，支撑柱内设置有电源线，电源线与加热器连接，所述加热装置为耐高温陶瓷加热装置，所述升液管、前部导液管、后部导液管、除气管以及降液管为碳化硅管，所述升液管或前部导液管和后部导液管或降液管上设置有阀门，阀门为电磁阀，所述除气管与前部导液管以及后部导液管之间螺纹连接，升液管与前部导液管、后部导液管与降液管之间利用接头连接，所述导液管外周设置有保温层。
排气口上连接有真空泵，所述真空泵、耐高温陶瓷加热装置以及电磁阀分别与控制器连接。
一种铝合金熔液除气方法，包括升液管，除气装置设置在熔化炉和模具之间，除气装置包括铝合金熔化炉液面内垂直插入的升液管、升液管上端依次水平连接的前部导液管、除气管、后部导液管以及垂直向下的降液管，多个管内流有铝合金熔液，除气管下部设置有凹陷部，除气管内铝合金熔液液面高度高于铝合金熔化炉内铝合金熔液液面高度，除气管凹陷部内设置有加热装置，除气管顶部设置有排气口，降液管内铝合金熔液送至模具，所述除气管内铝合金熔液的温度高于铝合金熔化炉内铝合金熔液的温度，除气管内空气压力低于铝合金熔化炉内的空气压力，所述除气管内铝合金熔液温度比铝合金熔化炉内铝合金熔液温度高30—200℃，所述除气管内的气压降低到0.09-0.4×105Pa。
 本发明通过在铝合金熔化炉液面上设置升液管，并利用前部导液管或后部导液管与除气管连接，除气管内设置凹陷部，利用耐高温陶瓷加热装置使铝熔液温度提高，通过在除气管上设置真空泵，降低前部导液管、后部导液管和除气管中的压力，由于导液管中的液体的压力降低，可使铝合金液体沿着升液管上升到高于熔化炉铝合金液面高度；通过在除气管中设置有加热器，可提高除气管中铝合金熔液的温度，铝合金熔液中气泡在高温作用下扩大，在减压作用下上浮，气体脱离铝合金液体，可降低铝合金熔液中的气泡含量，提高铝合金熔液的质量，可确保能够铸造出高质量的铝合金产品，通过利用该装置，能够提高铝合金铸件的质量，能够制造高质量的铝合金铸件产品。
附图说明
图1  本发明的结构示意图。
标号说明：1：铝合金熔化炉、1a：炉内液面、2：除气管、2a：凹陷部、2b：排气口、3：模具、4a：升液管、4b：降液管、5a：前部导液管、5b：后部导液管、6a：前接头、6b：后接头、7a：升液阀、7b：降液阀、8：陶瓷加热装置、8a：支撑柱、9：真空泵。
具体实施方式
本发明的技术方案是一种铝合金熔液除气装置，图1 是本发明的结构示意图，包括升液管4a，铝合金熔化炉1的炉内液面1a内插有除气装置的垂直升液管4a，升液管4a的另外一端依次连接有水平设置的前部导液管5a、除气管2，后部导液管5b以及垂直方向的降液管4b，降液管4b中出来的铝合金熔液送至模具3。
除气管2下部设置有凹陷部2a，凹陷部2a下部或底部设置有多个孔，孔内设置有加热装置的支撑柱8a，所述加热装置为陶瓷加热装置8，陶瓷加热装置8内设置有加热器，电源线上连接有加热器，支撑柱8a内设置有电源线，电源线与加热器连接。
在本实施例中，凹陷部2a底部开设有三个孔，孔内设置有耐高温陶瓷加热装置8的支撑柱8a，支撑柱8a内电线上连接有交流电，为了提高铝合金熔液的玻璃质量，升液管4a、前接头6a、前部导液管5a、除气管2，后部导液管5b、后接头6b以及降液管4b全部使用碳化硅部件。
所述除气管2两侧的升液管4a和降液管4b上分别设置有升液阀7a和降液阀7b，升液阀7a和降液阀7b为电磁控制阀，所述真空泵9、耐高温陶瓷加热装置8以及升液阀7a和降液阀7b分别与控制器连接，除气管2与升液阀7a和降液阀7b之间为圆弧形连接或直角连接。除气管2与前部导液管5a以及后部导液管5b之间螺纹连接，前部导液管5a以及后部导液管5b与升液管4a和降液管4b之间分别利用前接头6a和后接头6b连接。
通过设置升液阀7a和降液阀7b能够控制铝合金熔液在升液管4a和降液管4b中铝合金熔液的流量，可根据模具3中的容量控制降液管4b中的出液量，也可根据生产情况，控制升液管4a中的熔液上升量。
所述升液管4a、前部导液管5a、除气管2、后部导液管5b、降液管4b为碳化硅管，这些管子的外周设置有保温层，利用碳化硅管可防止铝合金溶液的污染，提高铝合金熔液的纯度，以往使用的铁制升液管会导致铝合金熔液内铁含量超标，会改变铝合金的成分，降低铝合金的强度，而且还得经常更换升液管。
除气管2内的铝合金液面高度高于铝合金熔化炉1炉内液面1a高度，除气管2顶部设置有排气口2b，排气口2b上连接有真空泵9，通过利用真空泵9降低除气管2以及与除气管连接的前部导液管5a后部导液管5b以及升液管4a和降液管4b的管内压力，可使融化炉内铝合金熔液上升到除气管2内，并送至模具3内，所述除气管内的气压降低到0.09-0.4×105Pa。
利用加热装置8可将除气管2内铝合金熔液温度加热至比铝合金熔化炉内铝合金熔液温度高30—200℃的温度。
通过降低除气管内2以及前部导液管5a和后部导液管5b内的压力，可相应地降低铝熔化炉中铝合金的熔解温度约20-80℃，在减压状况下，利用加热器加热，铝合金熔液温度升高，铝合金熔液中含有的气体气泡会增大、并从液体中上升到液面上，气体从铝合金熔液液体中跑出，在减压状况下，约有500-1000个直径为0.05-0.5mm大的气泡从液体中跑出，大幅度地降低铝液体中气泡的数量，提高铝的质量。
本发明通过在铝合金熔化炉1液面上设置升液管4a，并在除气管2内设置凹陷部2a，利用耐高温陶瓷加热装置8使铝熔液温度提高，与现有技术相比，可降低铝合金熔化炉内的溶解温度，节约加热能源，通过在除气管2顶部上设置真空泵9，降低除气管2、前部导液管5a以及后部导液管5b、升液管4a以及降液管4b内的压力，可使液体沿着升液管4a上升到高于熔化炉液面高度，由于前、后导液管中的液体的压力降低或成负压，除气管2的凹陷部2a内设置有耐高温陶瓷加热装置8，铝合金熔液体温度升高后，铝合金熔液中气泡受热扩大并上浮，脱离铝合金液体，降低了铝合金熔液中的气泡含量，提高了铝合金熔液的质量，可确保能够铸造出高质量的铝合金产品，能够制造高铝合金质量要求的产品。

Claims (10)

1.   一种铝合金熔液除气装置，包括升液管，其特征在于：除气装置设置在熔化炉和模具之间，除气装置包括铝合金熔化炉液面内垂直插入的升液管、升液管上端依次水平连接的前部导液管、除气管、后部导液管以及垂直向下的降液管，多个管内流有铝合金熔液，除气管下部设置有凹陷部，除气管内铝合金熔液液面高度高于铝合金熔化炉内铝合金熔液液面高度，除气管凹陷部内设置有加热装置，除气管顶部设置有排气口，降液管内铝合金熔液送至模具。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：凹陷部下部开设有多个孔，孔内设置有加热装置的支撑柱，加热装置内设置有加热器，支撑柱内设置有电源线，电源线与加热器连接。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：所述加热装置为耐高温陶瓷加热装置。
4.根据权利要求所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：所述升液管、前部导液管、后部导液管、除气管以及降液管为碳化硅管。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：所述升液管或前部导液管和后部导液管或降液管上设置有阀门，阀门为电磁阀。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：所述除气管与前部导液管以及后部导液管之间螺纹连接，升液管与前部导液管、后部导液管与降液管之间利用接头连接。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：所述导液管外周设置有保温层。
8.根据权利要求1或3或5所述的一种铝合金熔液除气装置，其特征在于：排气口上连接有真空泵，所述真空泵、耐高温陶瓷加热装置以及电磁阀分别与控制器连接。
9.一种铝合金熔液除气方法，包括升液管，除气装置设置在熔化炉和模具之间，除气装置包括铝合金熔化炉液面内垂直插入的升液管、升液管上端依次水平连接的前部导液管、除气管、后部导液管以及垂直向下的降液管，多个管内流有铝合金熔液，除气管下部设置有凹陷部，除气管内铝合金熔液液面高度高于铝合金熔化炉内铝合金熔液液面高度，除气管凹陷部内设置有加热装置，除气管顶部设置有排气口，降液管内铝合金熔液送至模具，其特征在于：所述除气管内铝合金熔液的温度高于铝合金熔化炉内铝合金熔液的温度，除气管内空气压力低于铝合金熔化炉内的空气压力。
10.根据权利要求9一种铝合金熔液除气方法，其特征在于：所述除气管内铝合金熔液温度比铝合金熔化炉内铝合金熔液温度高30—200℃，所述除气管内的气压降低到0.09-0.4×105Pa。
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