实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,该真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模在吸铸过程中既能保持良好的通气又能防止漏料。
为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:
一种真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,包括铜模本体,所述铜模本体包括若干块截面为扇形且可构成圆柱体的分铜模,所述分铜模的两端具有螺纹,所述铜模本体通过固定螺母将所述分铜模固定为整体铜模,所述铜模本体的纵向轴心处开设有型腔,所述铜模本体的上端开设有与所述型腔连通的熔炼凹腔,所述熔炼凹腔和所述型腔之间连通有吸铸口,所述铜模本体的下端开设有与所述型腔连通的通气口,所述通气口的侧壁上距离所述型腔设定距离处开设有与纵向轴心垂直的开孔,所述开孔中插入有销钉。
优选地,所述铜模本体包括两块对称的半铜模。
优选地,所述吸铸口预留于所述熔炼凹腔底部1-3mm处。
优选地,所述熔炼凹腔为半凹球坩埚状,所述熔炼凹腔的直径与所述铜模本体的外径相同。
优选地,所述型腔、所述吸铸口、所述熔炼凹腔以及所述通气口的轴线重合。
本实用新型所提供的真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,包括铜模本体,铜模本体包括若干块分铜模,分铜模的截面为扇形,若干块分铜模可构成圆柱体。每块分铜模的两端的外侧具有螺纹,也就是铜模本体的两端具有螺纹,铜模本体通过固定螺母将分铜模固定为整体铜模。铜模本体的纵向轴心处开设有型腔,型腔的形状不受限制,具体形状可以根据实际应用情况而定。铜模本体的上端开设有熔炼凹腔,熔炼凹腔与型腔连通,熔炼凹腔和型腔之间连通有吸铸口。铜模本体的下端开设有通气口。通气口与型腔连通,通气口的侧壁上距离型腔设定距离处开设有开孔,开孔与与铜模本体的纵向轴心垂直,为圆柱孔,开孔中插入有销钉。
本实用新型所提供的真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,将传统铜模底部的螺钉与螺纹孔改成用侧插销钉,通过调节销钉的位置来控制吸铸过程中的通气流畅性。销钉与开孔的配合在吸铸过程中,既能保证保持良好的通气,又能保证母合金不容易漏到吸铸管道损坏设备,防止漏料;还能保证吸铸过程中销钉位置的稳定性,不易脱落,吸铸出的非晶合金均匀致密、性能稳定、形状完整。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,该真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模在吸铸过程中既能保持良好的通气又能防止漏料。
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1和图2,图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模的结构示意图;图2为图1中A-A处的结构示意图。
在一种具体实施方式中,本实用新型所提供的真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,包括铜模本体4,铜模本体4包括若干块分铜模,分铜模的截面为扇形,若干块分铜模可构成圆柱体。每块分铜模的两端的外侧具有螺纹3,也就是铜模本体4的两端具有螺纹3,铜模本体4通过固定螺母8将分铜模固定为整体铜模。铜模本体4的纵向轴心处开设有型腔5,型腔5的形状不受限制,具体形状可以根据实际应用情况而定。铜模本体4的上端开设有熔炼凹腔1,熔炼凹腔1与型腔5连通,熔炼凹腔1和型腔5之间连通有吸铸口2。铜模本体4的下端开设有通气口7。通气口7与型腔5连通,通气口7的侧壁上距离型腔5设定距离处开设有开孔,开孔与与铜模本体4的纵向轴心垂直,为圆柱孔,开孔中插入有销钉6。
本实用新型所提供的真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模,将传统铜模底部的螺钉与螺纹3孔改成用侧插销钉6,通过调节销钉6的位置来控制吸铸过程中的通气流畅性。销钉6与开孔的配合在吸铸过程中,既能保证保持良好的通气,又能保证母合金不容易漏到吸铸管道损坏设备,防止漏料;还能保证吸铸过程中销钉6位置的稳定性,不易脱落,吸铸出的非晶合金均匀致密、性能稳定、形状完整。
上述真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模仅是一种优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式,铜模本体4包括两块对称的半铜模,也就是说分铜模的数量为两块,结构较为简单,易于分割。
在上述具体实施方式的基础上,本领域技术人员可以根据具体场合的不同,对真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模进行若干改变,吸铸口2预留于熔炼凹腔1底部1-3mm之间任意值,包括端点值,比如2mm,大小适中。
显然,在这种思想的指导下,本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式进行若干改变,熔炼凹腔1为半凹球坩埚状,熔炼凹腔1的直径与铜模本体4的外径相同,熔炼凹腔1的内腔较大,易于熔炼。
需要特别指出的是,本实用新型所提供的真空吸铸法制备大块非晶合金的铜模不应被限制于此种情形,型腔5、吸铸口2、熔炼凹腔1以及通气口7的轴线重合,对称分布,结构较为简单,吸铸出的非晶合金均匀致密、性能稳定、形状完整。
举例说明,真空吸铸法制备大块非晶合金的制备过程;
具体实例1:
根据制备样品形状、大小,计算所需母合金理论质量,然后将纯度为99.9%的Zr、纯度为99.8%的Cu、纯度为99.98%的Ni、纯度为99.5%的Al和纯度为99.9%的Y按Zr54Cu19Ni10Al15Y2名义成分进行配料,置于真空电弧炉中;
对电弧炉抽真空,当达到低真空3Pa的真空度后再进行抽高真空,当高真空达到3ⅹ10-3Pa时充入氩气至一个大气压,在氩气的保护下先熔钛锭吸残余氧,再将合金重复熔炼3~5次成母合金;
打开炉腔取出钛锭和母合金进行表面打磨,打磨完之后放入炉腔中再进行抽真空和充氩气保护,然后启动电弧将熔炼凹腔1中母合金熔化成液体,打开吸铸阀的瞬间紧接着关闭电弧电源,利用炉腔和真空泵之间产生的压力差将合金液吸入铜模内的型腔5中;
冷却数分钟后,取出铜模,取出制备的片体形状Zr54Cu19Ni10Al15Y2大块非晶合金试样;得到的非晶合金样品填充效果好、合金均匀致密,均未出现漏料现象。
具体实例2:
根据制备样品形状、大小,计算所需母合金理论质量,然后将纯度为99.9%的Zr、纯度为99.8%的Cu、纯度为99.5%的Al和纯度为99.9%的Y按Cu46Zr42Al7Y5名义成分进行配料,置于真空电弧炉中;
对电弧炉抽真空,当达到低真空3Pa的真空度后再进行抽高真空,当高真空达到3ⅹ10-3Pa时充入氩气至一个大气压,在氩气的保护下先熔钛锭吸残余氧,再将合金重复熔炼3~5次成母合金;
打开炉腔取出钛锭和母合金进行表面打磨,打磨完之后放入炉腔中再进行抽真空和充氩气保护,然后启动电弧将熔炼凹腔1中母合金熔化成液体,打开吸铸阀的瞬间紧接着关闭电弧电源,利用炉腔和真空泵之间产生的压力差将合金液吸入铜模内的型腔5中;
冷却数分钟后,取出铜模,取出制备的片体形状Cu46Zr42Al7Y5大块非晶合金试样;得到的非晶合金样品填充效果好、合金均匀致密,均未出现漏料现象。
具体实例3:
根据制备样品形状、大小,计算所需母合金理论质量,然后将纯度为99.9%的Zr、纯度为99.8%的Cu、纯度为99.5%的Al和纯度为99.98%的Ni按Zr63.8Cu7.6Al11.4Ni17.2名义成分进行配料,置于真空电弧炉中;
对电弧炉抽真空,当达到低真空3Pa的真空度后再进行抽高真空,当高真空达到3ⅹ10-3Pa时充入氩气至一个大气压,在氩气的保护下先熔钛锭吸残余氧,再将合金重复熔炼3~5次成母合金;
打开炉腔取出钛锭和母合金进行表面打磨,打磨完之后放入炉腔中再进行抽真空和充氩气保护,然后启动电弧将熔炼凹腔1中母合金熔化成液体,打开吸铸阀的瞬间紧接着关闭电弧电源,利用炉腔和真空泵之间产生的压力差将合金液吸入铜模内的型腔5中;
冷却数分钟后,取出铜模,取出制备的片体形状Zr63.8Cu7.6Al11.4Ni17.2大块非晶合金试样;得到的非晶合金样品填充效果好、合金均匀致密,均未出现漏料现象。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。