CN210305672U - 铝合金铸造流动性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金铸造流动性测试装置，新型涉及铝合金铸造性能测试装置技术领域。所述装置包括上下两块隔热保护板，上下两块保护板闭合后形成保护罩，所述保护罩的上下两侧各设置有两块绝缘板，每个所述绝缘板上设置有一个电阻丝加热盘，所述电阻丝加热盘与相应的保护板之间具有间隔，绝缘板与所述保护板之间固定连接，上下两侧的绝缘板之间设置有测试模具，所述测试模具包括上模和下模，上模内形成有液冷通道，所述下模内形成有直浇道窝和测试直流道，测试直流道与所述直浇道窝相连通。所述装置可以保证不同被测样品有固定的浇注速度，浇注温度可根据需求进行调节，冷却速率可根据加热装置和液冷装置进行反馈调节，提高了测试精度。

Description

铝合金铸造流动性测试装置

技术领域

本实用新型涉及铝合金性能测试装置技术领域，尤其涉及一种铝合金铸造流动性测试装置。

背景技术

金属液体良好的流动性，有利于金属熔体充型补缩，便于制得形状、尺寸准确、轮廓清晰的致密零部件，以提高结构复杂零部件的外观质量以及力学性能。铸造的工艺中常采用螺旋形“金属流动性试样”进行合金成形性能的评价标准，但传统工艺中浇注速度与浇注温度多由操作者凭经验控制。由于金属的流动性与其凝固时的冷却速率密切相关，若不参考该液态金属的冷却速率进行流动性测试，所得试验数据无法指导实际成型生产，因此，减少合金铸造流动性测试的人为操作误差，在不同样品的流动性试验中使浇注条件保持相同，有利于提高测试结果精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种可以固定浇注速度、浇注温度和控制冷却速率从而提高测试精度的铝合金铸造流动性测试装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种铝合金铸造流动性测试装置，其特征在于包括：上下两块隔热保护板，上下两块保护板闭合后形成保护罩，所述保护罩的上下两侧各设置有两块绝缘板，每个所述绝缘板上设置有一个电阻丝加热盘，所述电阻丝加热盘与相应的保护板之间具有间隔，所述绝缘板与所述保护板之间固定连接，上下两侧的绝缘板之间设置有测试模具，所述测试模具包括上模和下模，所述上模内形成有液冷通道，所述下模内形成有直浇道窝和测试直流道，测试直流道与所述直浇道窝相连通，所述测试直流道沿所述模具的左右方向延伸，所述模具的两端与所述绝缘板之间设置有隔热砖，通过所述隔热砖使得所述模具与所述绝缘板之间保持有空隙，石墨浇杯的上端设有开口，石墨浇杯的下端依次穿过上侧的隔热保护板、上侧的电阻丝加热盘、上侧的绝缘板以及上模后延伸入所述下模的直浇道窝内，所述石墨浇杯的直浇道上设置有浇道开关，用于控制所述石墨浇杯上流道的打开和闭合；每个测试直流道内设置有一个热电偶，且所述热电偶的一端延伸至所述保护罩外，所述热电偶用于测量所述直流道内金属液的温度。

进一步的技术方案在于：所述测试装置还包括控制模块，所述热电偶的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接；所述上模的液冷通道的两端连接有液冷源，所述液冷源的动力提供模块受控于所述控制模块，该控制模块通过计算机程序实现温度信号高通量采集处理；所述电阻丝加热盘的电源控制端与所述控制模块的控制信号输出端连接；通过热电偶测量的金属液的温度，并将测量的温度信息反馈给所述控制模块，所述控制模块根据测量的温度信息控制液冷源向液冷通道内通入一定温度的冷却介质(例如水、油及液氮等)，实现对被电阻丝加热盘加热的金属液体通道边界温度进行调节，控制金属液的冷却速率。

优选的，所述浇道开关为电控开关，所述电控开关受控于所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下打开或闭合。

优选的，所述绝缘板与所述保护板之间通过螺栓进行固定连接。

优选的，所述电阻丝加热盘为圆盘状。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述装置通过热电偶反馈的信号对流动铝合金试样的温度进行实时监测，获得铝合金冷却过程中的温度随时间变化的曲线(铝合金的冷却曲线)，总结反映铝合金在流动通道内的凝固特性，从而对铝合金的冷却进行温度变化表征。通过热电偶反馈铝合金液的温度对电阻丝加热盘工作状态、液冷通道中冷却介质流量进行反馈调节，从而严格把控铝合金冷却时的模具温度，实现对铝合金冷却速率的控制。能一次性对一种铝合金试样进行多组的流动性测试，同时得到多组铝合金的流动性数据，减少误差，让铝合金流动性试验数据更具有参考性。利用液冷通道、热电偶和电阻丝加热盘组成的温度控制系统对铝合金的冷却速率进行控制。通过电阻加热炉和浇道开关对铝合金的浇注温度和流量进行控制。综上，所述装置可以在不同批次测试下固定浇注速度、保证浇注温度和恒定冷却速率，提高了测试的精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述装置的部分剖视结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述装置的分解结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述装置中上模的剖视结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述装置中下模的剖视结构示意图；

其中：1、隔热保护板；2、电阻丝加热盘；3、绝缘板；4、螺栓；5、隔热砖；6、石墨浇杯；7、直浇道；8、液冷通道；9、直浇道窝；10、浇道开关；11、上模；12、热电偶；13、下模；14、直浇道窝。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图4所示，本实用新型实施例公开了一种铝合金铸造流动性测试装置，包括：上下两块隔热保护板1，上下两块保护板闭合后形成保护罩，所述保护罩的上下两侧各设置有两块绝缘板3，每个所述绝缘板3上设置有一个电阻丝加热盘2，优选的，所述电阻丝加热盘2为圆盘状。所述电阻丝加热盘2与相应的保护板之间具有间隔，所述绝缘板3与所述保护板之间通过螺栓进行固定连接，上下两侧的绝缘板3之间设置有测试模具。所述测试模具包括上模11和下模13，所述上模11内形成有液冷通道，所述下模13内形成有直浇道窝14和测试直流道9，测试直流道9与所述直浇道窝14相连通，所述测试直流道9沿所述模具的左右方向延伸，所述模具的两端与所述绝缘板3之间设置有隔热砖5，通过所述隔热砖5使得所述模具与所述绝缘板3之间保持有空隙。石墨浇杯6的上端设有开口，石墨浇杯6的下端依次穿过上侧的隔热保护板1、上侧的电阻丝加热盘2、上侧的绝缘板3以及上模11后延伸入所述下模13的直浇道窝9内，所述石墨浇杯6的直浇道7上设置有浇道开关10，用于控制所述石墨浇杯6上流道的打开和闭合；每个测试直流道9内设置有一个热电偶12，且所述热电偶12的一端延伸至所述保护罩外，所述热电偶12用于测量所述直流道内金属液的温度。

进一步的，所述测试装置还包括控制模块，所述热电偶12的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接；所述上模11的液冷通道8的两端连接有液冷源，所述液冷源的动力提供模块受控于所述控制模块；所述电阻丝加热盘2的电源控制端与所述控制模块的控制信号输出端连接；通过热电偶12测量金属液的温度，并将测量的温度信息反馈给所述控制模块，所述控制模块根据测量的温度信息控制水冷源向液冷通道内通入一定温度的冷却介质，实现对电阻丝加热盘的温度进行调节，控制金属液的冷却速率。

进一步的，所述浇道开关10为电控开关，所述电控开关受控于所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下打开或闭合。

使用方法：将铝合金试样放入石墨浇杯6中，接通电阻加热炉的电源，对浇杯中的铝合金进行加热熔化。打开浇道开关10，让金属液在重力的的条件下进入模腔。对冷水管道8通入一定温度的液流，通过热电偶12反馈的温度，对电阻加热丝2所加热的金属液测试流通道9的壁面温度进行调节，控制金属液的冷却速率。直到金属液冷却后记录金属液在多个直流道9的流动长度，得到铝合金试样的流行性指数。同时对热电偶12反馈的数据进行处理，得到铝合金试样的冷却曲线，装置停止工作，完成一次铝合金流动性测试。

所述装置通过热电偶对流动铝合金试样的温度进行实时监测，获得铝合金冷却过程中的温度变化，总结得到铝合金的冷却曲线，从而对铝合金的冷却进行温度变化表征。通过热电偶反馈铝合金液的温度对电阻丝加热盘进行调节，从而严格把控铝合金冷却时的模具温度，实现对铝合金冷却速率的控制。能一次性对一种铝合金试样进行多组的流动性测试，同时得到多组铝合金的流动性数据，减少误差，让铝合金流动性试验数据更具有参考性。利用液冷通道、热电偶和电阻丝加热盘组成的温度控制系统对铝合金的冷却速率进行控制。通过电阻加热炉和浇道开关对铝合金的浇注温度和流量进行控制。综上，所述装置可以在不同批次试验下固定浇注速度、浇注温度和控制金属液的冷却速率，提高了测试的精度。

Claims (5)

1.一种铝合金铸造流动性测试装置，其特征在于包括：上下两块隔热保护板(1)，上下两块保护板闭合后形成保护罩，所述保护罩的上下两侧各设置有两块绝缘板(3)，每个所述绝缘板(3)上设置有一个电阻丝加热盘(2)，所述电阻丝加热盘(2)与相应的保护板之间具有间隔，所述绝缘板(3)与所述保护板之间固定连接，上下两侧的绝缘板(3)之间设置有测试模具，所述测试模具包括上模(11)和下模(13)，所述上模(11)内形成有液冷通道，所述下模(13)内形成有直浇道窝(14)和测试直流道(9)，测试直流道(9)与所述直浇道窝(14)相连通，所述测试直流道(9)沿所述模具的左右方向延伸，所述模具的两端与所述绝缘板(3)之间设置有隔热砖(5)，通过所述隔热砖(5)使得所述模具与所述绝缘板(3)之间保持有空隙，石墨浇杯(6)的上端设有开口，石墨浇杯(6)的下端依次穿过上侧的隔热保护板(1)、上侧的电阻丝加热盘(2)、上侧的绝缘板(3)以及上模(11)后延伸入所述下模(13)的直浇道窝(14)内，所述石墨浇杯(6)的直浇道(7)上设置有浇道开关(10)，用于控制所述石墨浇杯(6)上流道的打开和闭合；每个测试直流道(9)内设置有一个热电偶(12)，且所述热电偶(12)的一端延伸至所述保护罩外，所述热电偶(12)用于测量所述直流道内金属液的温度。

2.如权利要求1所述的铝合金铸造流动性测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括控制模块，所述热电偶(12)的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接；所述上模(11)的液冷通道(8)的两端连接有液冷源，所述液冷源的动力提供模块受控于所述控制模块；所述电阻丝加热盘(2)的电源控制端与所述控制模块的控制信号输出端连接；通过热电偶(12)测量金属液的温度，并将测量的温度信息反馈给所述控制模块，所述控制模块根据测量的温度信息控制液冷源向液冷通道内通入一定温度的液体，基于热电偶的实时监测数据反馈，通过外部程序实现对电阻丝加热盘的温度进行调节，控制金属液的冷却速率。

3.如权利要求2所述的铝合金铸造流动性测试装置，其特征在于：所述浇道开关(10)为电控开关，所述电控开关受控于所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下打开或闭合。

4.如权利要求1所述的铝合金铸造流动性测试装置，其特征在于：所述绝缘板(3)与所述保护板之间通过螺栓进行固定连接。

5.如权利要求1所述的铝合金铸造流动性测试装置，其特征在于：所述电阻丝加热盘(2)为圆盘状。

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