CN220288668U - 一种多功能消失模及涂层性能测试设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能消失模及涂层性能测试设备，包括加热炉、气路装置和样品管；气路装置设在加热炉旁，气路装置包括不锈钢气管、依次设在不锈钢气管上的三通I、三通II和三通III，还包括分别设在三通I、三通II和三通III上的温度传感器、挥发气体压力传感器和气瓶充气压力传感器；挥发气体压力传感器和气瓶充气压力传感器分别连接至记录仪；不锈钢气管末端连接氩气瓶气管；样品管前端安装消失模试棒并涂抹涂层封口，样品管后端安装在加热炉旁的活动底座上且该端口与不锈钢气管前端相连通，样品管能通过加热炉侧壁的开孔伸至加热炉内。本实用新型能测定高温下消失模的发气量和涂层强度，预防铸造铝合金中出现的气孔、气渣等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于消失模及涂层性能测试领域，涉及一种多功能消失模及涂层性能测试设备。
背景技术
消失模铸造技术因其铸件的尺寸精度高、表面光洁度高，以及其高生产率、低成本等特点被认为是“21世纪的新型铸造技术”及“铸造中的绿色工程”。消失模铸造技术发展到今天趋于完善，在黑色金属领域已广泛投入生产，并取得了良好的经济收益。而随着汽车工业的发展，铝合金消失模铸造技术受到世界各国企业及科研人员的关注。
但我国消失模技术仍存在许多问题，与砂型铸造及金属型铸造技术相比，铝合金消失模铸造技术因其熔炼及浇注温度的提高，铝合金密度小等特点，容易产生气孔、渣孔、浇不足、冷隔等缺陷。消失模的发气量多少以及涂料的透气性严重影响壳体的质量。消失模的发气量是由于在高温下，材料固态成为气态导致的。涂料的透气性是指模样气化分解所产生气体通过涂料层的难易程度。涂层透气性的好坏直接影响气体流动阻力的大小。透气性过高，金属液流动阻力小、充型速度快，容易在液流前端产生湍流，使得模样气化分解产物卷入金属液而未能透过涂层排出，在铸件中造成气孔、夹渣等缺陷；透气性过低，金属液流动阻力大、充型速度慢，容易造成浇不足、冷隔等缺陷，尤其是铝合金铸件，因此消失模涂料在使用时要求有适当的透气性，目前我们还没有手段可以测出高温下的透气性及漆膜的强度。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种多功能消失模及涂层性能测试设备，通过该设备测定出消失模的发气量和涂层强度，用以指导在铝合金铸造过程中的控制。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种多功能消失模及涂层性能测试设备，包括加热炉、气路装置和样品管；
所述加热炉内设有加热元件，在加热炉侧壁设有开孔；
所述气路装置设在加热炉旁，气路装置包括不锈钢气管、依次设在不锈钢气管上的三通I、三通II和三通III、设在三通I上的温度传感器、设在三通II上的挥发气体压力传感器、设在三通III上的气瓶充气压力传感器；所述挥发气体压力传感器和气瓶充气压力传感器分别连接至记录仪；所述不锈钢气管末端连接氩气瓶气管；
所述样品管前端安装消失模试棒并涂抹涂层封口，样品管后端安装在加热炉旁的活动底座上且该端口与所述不锈钢气管前端相连通，样品管能通过加热炉侧壁的开孔伸至加热炉内。
本实用新型还包括如下技术特征：
具体的，在所述加热炉内壁设有保温层。
具体的，所述加热元件为碳-硅棒，在加热炉内沿炉膛四周均布多根碳-硅棒。
具体的，所述加热炉内的加热元件能加热至1200℃。
具体的，所述记录仪为无纸记录仪，以记录消失模特定温度下燃烧产生的气体大小和涂层的强度。
具体的，所述挥发气体压力传感器和气瓶充气压力传感器的量程不同；
所述三通II与挥发气体压力传感器连通且连至记录仪时，能采集记录高温下消失模燃烧产生的气体量；
所述三通III与气瓶充气压力传感器连通且连至记录仪时，能采集测定涂层破裂强度。
具体的，所述三通II与挥发气体压力传感器相连的接口处设有阀门I，三通III与气瓶充气压力传感器相连的接口处设有阀门II。
具体的，所述氩气瓶气管上设有气体开关阀门。
具体的，所述样品管后端外套同径法兰以便于安装在活动底座上。
具体的，所述活动底座设在固定底座的导轨上，活动底座能沿导轨移动，以带动样品管移动。
本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型解决了常温实验无法和铸造高温环境相匹配的问题，可以通过该实验测定高温下消失模的发气量和涂层强度，预防铸造铝合金中出现的气孔、气渣等问题。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图中各个标号的含义为：
1.加热炉，2.气路装置，3.样品管，4.活动底座，5.固定底座；21.不锈钢气管，22.三通I，23.三通II，24.三通III，25.温度传感器，26.挥发气体压力传感器，27.气瓶充气压力传感器，28.记录仪，29.氩气瓶气管。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种多功能消失模及涂层性能测试设备，包括加热炉1、气路装置2和样品管3。
加热炉1内设有加热元件，在加热炉1侧壁设有开孔。
气路装置2设在加热炉1旁，气路装置2包括不锈钢气管21、依次设在不锈钢气管21上的三通I22、三通II23和三通III24、设在三通I22上的温度传感器25、设在三通II23上的挥发气体压力传感器26、设在三通III24上的气瓶充气压力传感器27；挥发气体压力传感器26和气瓶充气压力传感器27分别连接至记录仪28；不锈钢气管21末端连接氩气瓶气管29。
样品管3前端安装消失模试棒并涂抹涂层封口，具体的，该消失模试棒中心通孔并与样品管连通，消失模试棒端口涂抹涂层封口，样品管3后端安装在加热炉1旁的活动底座4上且后端口与不锈钢气管21前端相连通，样品管3能通过加热炉1侧壁的开孔伸至加热炉1内。
在加热炉1内壁设有保温层。
加热元件为碳-硅棒，在加热炉1内沿炉膛四周均布多根碳-硅棒；以保证涂层试样四周均匀受热；本实施例中，在加热炉内顶部和加热炉内底部分别均布四根碳-硅棒。
加热炉1内的加热元件能加热至1200℃。
记录仪28为无纸记录仪，以记录消失模特定温度下燃烧产生的气体大小和涂层的强度。
挥发气体压力传感器26和气瓶充气压力传感器27的量程不同。
三通II23与挥发气体压力传感器26连通且连至记录仪28时，能采集记录高温下消失模燃烧产生的气体量即消失模的发气量。
三通III24与气瓶充气压力传感器27连通且连至记录仪28时，能采集测定涂层破裂强度。
三通II23与挥发气体压力传感器26相连的接口处设有阀门I，三通III24与气瓶充气压力传感器27相连的接口处设有阀门II。
氩气瓶气管29上设有气体开关阀门。
样品管3后端外套同径法兰以便于把制备好的试样安装在活动底座4上。
活动底座4设在固定底座5的导轨上，导轨与样品管平行，活动底座4能沿导轨移动，以带动样品管3移动。
本实用新型设备工作过程：
(1)制作直径为28mm、长度10cm的①试棒和直径30mm、长度2cm的②试棒若干，把②试棒粘接到①试棒的顶端，制成待测样品③；把待测样品③安装在定制的试管里，把按照比例混合的涂料均匀的涂至试棒表面，并封住试管口。涂挂一次涂料后，垂直悬挂至涂层风干，然后在50℃的烘箱中烘干，为了得到较好的强度表示值，上述过程重复一次。至此涂层试样制作完毕，把样品管安装在活动底座上。
(2)设定实验所需的温度，打开通风橱，开启马弗炉，待炉温升到特定温度稳定后，关闭气体开关阀门和三通III接口处的阀门II，并打开三通II接口处的阀门I，通过活动底座推入加热炉即马弗炉中，此时消失模立即剧烈燃烧，产生的气体通过三通II连接挥发气体压力传感器表现在无纸记录仪中，即可记录出采集气体的变化量，即高温下消失模燃烧产生的气体量。
(3)待气体流量无变化后，缓慢气体开关阀门和三通III接口处的阀门II，通过三通III连接的无纸记录仪采集测定涂层破裂强度。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，包括加热炉(1)、气路装置(2)和样品管(3)；
所述加热炉(1)内设有加热元件，在加热炉(1)侧壁设有开孔；
所述气路装置(2)设在加热炉(1)旁，气路装置(2)包括不锈钢气管(21)、依次设在不锈钢气管(21)上的三通I(22)、三通II(23)和三通III(24)、设在三通I(22)上的温度传感器(25)、设在三通II(23)上的挥发气体压力传感器(26)、设在三通III(24)上的气瓶充气压力传感器(27)；所述挥发气体压力传感器(26)和气瓶充气压力传感器(27)分别连接至记录仪(28)；所述不锈钢气管(21)末端连接氩气瓶气管(29)；
所述样品管(3)前端安装消失模试棒并涂抹涂层封口，样品管(3)后端安装在加热炉(1)旁的活动底座(4)上且后端口与所述不锈钢气管(21)前端相连通，样品管(3)能通过加热炉(1)侧壁的开孔伸至加热炉(1)内。
2.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，在所述加热炉(1)内壁设有保温层。
3.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述加热元件为碳-硅棒，在加热炉(1)内沿炉膛四周均布多根碳-硅棒。
4.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述加热炉(1)内的加热元件能加热至1200℃。
5.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述记录仪(28)为无纸记录仪，以记录消失模特定温度下燃烧产生的气体大小和涂层的强度。
6.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述挥发气体压力传感器(26)和气瓶充气压力传感器(27)的量程不同；
所述三通II(23)与挥发气体压力传感器(26)连通且连至记录仪(28)时，能采集记录高温下消失模燃烧产生的气体量；
所述三通III(24)与气瓶充气压力传感器(27)连通且连至记录仪(28)时，能采集测定涂层破裂强度。
7.如权利要求6所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述三通II(23)与挥发气体压力传感器(26)相连的接口处设有阀门I，三通III(24)与气瓶充气压力传感器(27)相连的接口处设有阀门II。
8.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述氩气瓶气管(29)上设有气体开关阀门。
9.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述样品管(3)后端外套同径法兰以便于安装在活动底座(4)上。
10.如权利要求1所述的多功能消失模及涂层性能测试设备，其特征在于，所述活动底座(4)设在固定底座(5)的导轨上，活动底座(4)能沿导轨移动，以带动样品管(3)移动。
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