CN107511468A - 大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法 - Google Patents

大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法 Download PDF

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曹福洋
孙剑飞
姜元君
于霄雷
高君成
宁志良
黄永江
彭德林
宋和谦
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DALIAN MARINE PROPELLET Co Ltd
Harbin Institute of Technology
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DALIAN MARINE PROPELLET Co Ltd
Harbin Institute of Technology
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting

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Abstract

大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法，它涉及一种反重力成形气冷喉截止升液方法，具体涉及一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法。本发明为了解决大型船舶用铜合金螺旋桨从液态冷却到固态需要很长时间，当铸型充填和完成升液及保压曲线后，必须把升液管上方的直浇道堵塞截止升液问的题。本发明包括上罐、铸型、螺旋桨铸件、气冷喉、中隔板、升液管、铜水包和下罐，上罐、中隔板、下罐由上至下依次设置，铸型设置在上罐内，铜水包设置在下罐内，升液管的下部插装在铜水包内，升液管的上端插入铸型的下表面内，气冷喉套装在升液管的上端。本发明属于船舶制造领域。

Description

大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法
技术领域
本发明涉及一种反重力成形气冷喉截止升液方法，具体涉及一种大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法，属于船舶制造领域。
背景技术
反重力铸造技术的发展，为要求更高质量的大型船舶用(包括军用舰船)铜合金螺旋桨的液态成形提供了工艺保障。反重力条件下，铜合金液体是通过铜水包内液面上的气体压力大于铸型型腔内的压力，迫使铜水包内的合金液体沿着升液管逆着重力方向充填到铸型型腔，待型腔内的金属液体凝固冷却，从而获得铸件。在型腔内的金属液体变成固态的过程中，铜水包内的金属液体一直依靠气体压力的作用充满升液管，使得型腔内的金属液体抵消重力的作用而不流回到铜水包内。小型铸件的这个过程时间很短，铸型直浇口与升液管接触的部位首先冷却凝固，使铸型被堵塞，内部的金属液体不会流回到铜水包，而同时升液管内的金属液体则流回到铜水包内。但是大型船用铜合金螺旋桨铸件10吨左右，从液态冷却到固态需要很长时间。所以，当铸型充填和完成升液及保压曲线后，必须利用某种方式把升液管上方的直浇道堵塞截止升液。这样可以把下罐泄压并移出铜水包，倒出剩余铜液。
发明内容
本发明为解决大型船舶用铜合金螺旋桨从液态冷却到固态需要很长时间，当铸型充填和完成升液及保压曲线后，必须把升液管上方的直浇道堵塞截止升液问的题，进而提出大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述方法的具体步骤如下：
步骤一、通过控制系统使上罐的进气阀门A和下罐的进气阀门B同时充入气体，充入的气体的压力为P0，当上罐和下罐内压力达到P1时，同时关闭阀门A、阀门B、阀门D、阀门E；
步骤二、打开阀门C，使上罐内压力减少到P1-ΔP；此时铜水包内铜合金液面上的气体压力大于铸型型腔内的压力，在这个ΔP压力差的作用下，迫使铜水包内铜合金液体沿升液管上升注入铸型的型腔内；
步骤三、充型结束后，继续增大排气量，达到结晶压力0.45MPa时，关闭阀门C，保持15min-25min；
步骤四、对气冷喉内通入1.5atm-2.5atm气体强制冷却直浇道，当直浇道内铜合金液体冷却凝固成固态时，堵塞升液管截止了升液，升液管中未凝固的铜合金液体靠自身重力流回铜水包；
步骤五、打开阀门E，对下罐放气泄压，移走下罐取出铜水包，倒出剩余铜合金液体；
步骤六、螺旋桨铸件完全凝固后，打开阀门C，放出上罐内气体泄压，取出铸型完成浇注过程。
本发明的有益效果是：1、本发明解决了对于直浇道上方无通孔的大型铸件的升液截止问题；2、本发明的气冷喉结构简单、占用空间小、操作方便；3、本发明解决了充型过程结束后的铜合金液回流问题；4、本发明有利于安全生产。
附图说明
图1是铜合金螺旋桨反重力成形装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法使用的成形装置包括上罐1、铸型2、螺旋桨铸件3、气冷喉4、中隔板5、升液管6、铜水包7和下罐8，上罐1、中隔板5、下罐8由上至下依次设置，铸型2设置在上罐1内，铜水包7设置在下罐8内，升液管6的下部插装在铜水包7内，升液管6的上端插入铸型2的下表面内，气冷喉4套装在升液管6的上端；
所述大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法的具体步骤如下：
步骤一、通过控制系统使上罐1的进气阀门A和下罐8的进气阀门B同时充入气体，充入的气体的压力为P0，当上罐1和下罐8内压力达到P1时，同时关闭阀门A、阀门B、阀门D、阀门E；
步骤三、充型结束后，继续增大排气量，达到结晶压力0.45MPa时，关闭阀门C，保持15min-25min；
步骤四、对气冷喉4内通入1.5atm-2.5atm气体强制冷却直浇道，当直浇道内铜合金液体冷却凝固成固态时，堵塞升液管6截止了升液，升液管6中未凝固的铜合金液体靠自身重力流回铜水包7；
步骤五、打开阀门E，对下罐8放气泄压，移走下罐8取出铜水包7，倒出剩余铜合金液体；
步骤六、螺旋桨铸件3完全凝固后，打开阀门C，放出上罐1内气体泄压，取出铸型2完成浇注过程。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (1)

1.大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法，其特征在于：所述大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法使用的成形装置包括上罐(1)、铸型(2)、螺旋桨铸件(3)、气冷喉(4)、中隔板(5)、升液管(6)、铜水包(7)和下罐(8)，上罐(1)、中隔板(5)、下罐(8)由上至下依次设置，铸型(2)设置在上罐(1)内，铜水包(7)设置在下罐(8)内，升液管(6)的下部插装在铜水包(7)内，升液管(6)的上端插入铸型(2)的下表面内，气冷喉(4)套装在升液管(6)的上端；
所述大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法的具体步骤如下：
步骤一、通过控制系统使上罐(1)的进气阀门A和下罐(8)的进气阀门B同时充入气体，充入的气体的压力为P0，当上罐(1)和下罐(8)内压力达到P1时，同时关闭阀门A、阀门B、阀门D、阀门E；
步骤二、打开阀门C，使上罐(1)内压力减少到P1-ΔP；此时铜水包(7)内铜合金液面上的气体压力大于铸型(2)型腔内的压力，在这个ΔP压力差的作用下，迫使铜水包(7)内铜合金液体沿升液管(6)上升注入铸型(2)的型腔内；
步骤三、充型结束后，继续增大排气量，达到结晶压力0.45MPa时，关闭阀门C，保持15min-25min；
步骤四、对气冷喉(4)内通入1.5atm-2.5atm气体强制冷却直浇道，当直浇道内铜合金液体冷却凝固成固态时，堵塞升液管(6)截止了升液，升液管(6)中未凝固的铜合金液体靠自身重力流回铜水包(7)；
步骤五、打开阀门E，对下罐(8)放气泄压，移走下罐(8)取出铜水包(7)，倒出剩余铜合金液体；
步骤六、螺旋桨铸件(3)完全凝固后，打开阀门C，放出上罐(1)内气体泄压，取出铸型(2)完成浇注过程。
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