CN112916799B - 一种母合金试棒的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母合金试棒的制备工艺，包括模具清洁、模具组装、浇注、打壳；该方法中采用的成型模具包括成型模柱和底撑座，成型模柱和底撑座通过螺栓固定连接，成型模柱的上端设有浇口，成型模柱的下端设有上π型槽，底撑座的上端面设有下π型槽，上π型槽和下π型槽形状相同且贴合组成金属液缓冲腔，成型模柱的下端面位于上π型槽的四个端部设有成型腔，成型模柱位于浇口的底面设有与金属液缓冲腔连通的浇道，成型腔的上端连接通气孔道；本发明采用底注式浇注，有效的降低金属液外来杂质，真实反应母合金产品的机械性能；不需要对试棒整体进行切割从而保证了成分的均匀性；一次成型缩短生产周期。

Description

一种母合金试棒的制备工艺

技术领域

本发明涉及母合金试件制备技术领域，特别涉及一种母合金试棒的制备工艺。

背景技术

现有的母合金试棒采用的是通用梅花形试棒，其工艺为熔炼后的金属液通过中间包从试棒模壳顶端浇入，等待其成型冷却成型后再通过打壳、切割、车削进而达到做机械性能试样样品。在实际制备中缺点是：1、金属液从梅花形模壳顶端直接浇注，浇注时直接冲刷模壳底端极易造成夹杂，影响金属液质量；2、壳形模壳浇注后切割成型容易造成局部过热，会改变母合金组织结构、造成成分偏析、晶胞点阵位错等缺陷，影响了机械性能检测；3、模壳制备生产周期较长。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种母合金试棒的制备工艺，通过浇道连通金属液缓冲腔，实现底注式浇注，有效的降低金属液外来杂质，真实反应母合金产品的机械性能，保证了浇注后的母合金试棒成分与产品成分的一致性，防止因外在原因而导致母合金产品机械性能的误判，保证了一炉试棒外形相同；不需要对试棒整体进行切割从而保证了成分的均匀性；一次成型缩短生产周期，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种母合金试棒的制备工艺，包括如下步骤：

步骤一、模具清洁：对成型模具各个部件内部清洁，清除表层附着杂物；

步骤二、模具组装：把成型模具的各个部件进行组装并采用螺栓固定，然后通氩气保证内部流畅连通；

步骤三、浇注：金属液浇注到浇口底部的金属液缓冲槽内，然后通过浇道流入到金属液缓冲腔内，利用分流内浇口进入到成型腔内；

步骤四、打壳：浇注完成后，等待金属液冷却后，破碎成型模具，得到母合金试棒组，底部切割得到母合金试棒；

其中，该方法中采用的成型模具包括成型模柱和底撑座，所述成型模柱和底撑座通过螺栓固定连接，所述成型模柱的上端设有浇口，所述成型模柱的下端设有上π型槽，所述底撑座的上端面设有下π型槽，所述上π型槽和下π型槽形状相同且贴合组成金属液缓冲腔，所述成型模柱的下端面位于上π型槽的四个端部设有成型腔，所述成型模柱位于浇口的底面设有与金属液缓冲腔连通的浇道，所述成型腔的上端连接通气孔道。

优选的，所述浇口的底部位于浇道的上端口外侧设有环形弧台，所述环形弧台与浇口内壁之间形成金属液缓冲槽。

优选的，所述下π型槽与浇道下端口对应的位置设有凹弧槽。

优选的，所述下π型槽与成型腔对应位置设有沉淀槽。

优选的，所述成型模柱靠近下端的侧壁棱角处设有平槽，所述平槽的底部与对应的底撑座的上下端面设有通孔，所述螺栓通过通孔把成型模柱和底撑座连接一体。

优选的，所述底撑座包括上台柱和下圆柱，所述上台柱和下圆柱一体设置，所述上台柱与成型模柱底面形状相同且对应连接。

优选的，所述成型模柱和底撑座采用石墨制备而成。

与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过浇道连通金属液缓冲腔，实现底注式浇注，有效的降低金属液外来杂质，真实反应母合金产品的机械性能，保证了浇注后的母合金试棒成分与产品成分的一致性，防止因外在原因而导致母合金产品机械性能的误判，保证了一炉试棒外形相同；不需要对试棒整体进行切割从而保证了成分的均匀性；一次成型缩短生产周期。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体剖面示意图；

图2为本发明的整体结构立体示意图；

图3为本发明的成型模柱仰视图；

图4为本发明的底撑座立体示意图。

图中：1、成型模柱；2、底撑座；3、浇口；4、上π型槽；5、下π型槽；6、金属液缓冲腔；7、成型腔；8、浇道；9、通气孔道；10、环形弧台；11、金属液缓冲槽；12、凹弧槽；13、沉淀槽；14、平槽；15、通孔；16、上台柱；17、下圆柱。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-4所示，一种母合金试棒的制备工艺，包括如下步骤：

步骤一、模具清洁：对成型模具各个部件内部清洁，清除表层附着杂物；

步骤二、模具组装：把成型模具的各个部件进行组装并采用螺栓固定，然后通氩气保证内部流畅连通；

步骤三、浇注：金属液浇注到浇口3底部的金属液缓冲槽11内，然后通过浇道8流入到金属液缓冲腔6内，利用分流内浇口进入到成型腔7内；

步骤四、打壳：浇注完成后，等待金属液冷却后，破碎成型模具，得到母合金试棒组，底部切割得到母合金试棒；

其中，该方法中采用的成型模具包括成型模柱1和底撑座2，所述成型模柱1和底撑座2通过螺栓固定连接，所述成型模柱1的上端设有浇口3，所述成型模柱1的下端设有上π型槽4，所述底撑座2的上端面设有下π型槽5，所述上π型槽4和下π型槽5形状相同且贴合组成金属液缓冲腔6，所述成型模柱1的下端面位于上π型槽4的四个端部设有成型腔7，所述成型模柱1位于浇口3的底面设有与金属液缓冲腔6连通的浇道8，所述成型腔7的上端连接通气孔道9，所述通气孔道9与外部相通。

具体实施时，对成型模柱1和底撑座2的浇口3、浇道8、成型腔7、上π型槽4和下π型槽5进行清洁，然后利用螺栓把成型模柱1和底撑座2紧密连接固定，通入氩气保证浇口3到通气孔道9连通，把底撑座2的下圆柱17嵌入在母合金模具管上支撑整个成型模具，一起在真空室内浇注，从浇口3内浇入金属液，由于环形弧台10的作用，使得金属液首先流入到金属液缓冲槽11内，然后当金属液漫过环形弧台10后流入到浇道8，金属液通过浇道8进入到凹弧槽12内，能够进一步缓冲金属液，然后下π型槽5和上π型槽4组成分流内浇口使得金属液流入到各个成型腔7下方的沉淀槽13，对重杂物进行沉淀，在金属液缓冲腔6充满金属液后，金属液开始进入到成型腔7，并通过通气孔道9通气，防止金属液因憋气而浇不满成型腔7，为保证浇入模具后金属液质量及成型后试样的成分均匀性，成型模具采用石墨成型，浇注完成后再按图纸尺寸加工出成品。

本实施例中，所述浇口3的底部位于浇道8的上端口外侧设有环形弧台10，所述环形弧台10与浇口3内壁之间形成金属液缓冲槽11。

本实施例中，所述下π型槽5与浇道8下端口对应的位置设有凹弧槽12。

本实施例中，所述下π型槽5与成型腔7对应位置设有沉淀槽13。

本实施例中，所述成型模柱1靠近下端的侧壁棱角处设有平槽14，所述平槽14的底部与对应的底撑座2的上下端面设有通孔15，所述螺栓通过通孔15把成型模柱1和底撑座2连接一体。

本实施例中，所述底撑座2包括上台柱16和下圆柱17，所述上台柱16和下圆柱17一体设置，所述上台柱16与成型模柱1底面形状相同且对应连接。

本实施例中，所述成型模柱1和底撑座2采用石墨制备而成。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (4)

1.一种母合金试棒的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、模具清洁：对成型模具各个部件内部清洁，清除表层附着杂物；

步骤二、模具组装：把成型模具的各个部件进行组装并采用螺栓固定，然后通氩气保证内部流畅连通；

步骤三、浇注：金属液浇注到浇口底部的金属液缓冲槽内，然后通过浇道流入到金属液缓冲腔内，利用分流内浇口进入到成型腔内；

步骤四、打壳：浇注完成后，等待金属液冷却后，破碎成型模具，得到母合金试棒组，底部切割得到母合金试棒；

其中，该工艺中采用的成型模具包括成型模柱和底撑座，所述成型模柱和底撑座通过螺栓固定连接，所述成型模柱的上端设有浇口，所述浇口的底部位于浇道的上端口外侧设有环形弧台，所述环形弧台与浇口内壁之间形成金属液缓冲槽，所述成型模柱的下端设有上π型槽，所述底撑座的上端面设有下π型槽，所述上π型槽和下π型槽形状相同且贴合组成金属液缓冲腔，所述成型模柱的下端面位于上π型槽的四个端部设有成型腔，所述下π型槽与成型腔对应位置设有沉淀槽，所述成型模柱位于浇口的底面设有与金属液缓冲腔连通的浇道，所述下π型槽与浇道下端口对应的位置设有凹弧槽，所述成型腔的上端连接通气孔道。

2.根据权利要求1所述的一种母合金试棒的制备工艺，其特征在于：所述成型模柱靠近下端的侧壁棱角处设有平槽，所述平槽的底部与对应的底撑座的上下端面设有通孔，所述螺栓通过通孔把成型模柱和底撑座连接一体。

3.根据权利要求1所述的一种母合金试棒的制备工艺，其特征在于：所述底撑座包括上台柱和下圆柱，所述上台柱和下圆柱一体设置，所述上台柱与成型模柱底面形状相同且对应连接。

4.根据权利要求1所述的一种母合金试棒的制备工艺，其特征在于：所述成型模柱和底撑座采用石墨制备而成。

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