一種硬鋁合金鑄造用刮水器制造技術

本實用新型專利技術涉及用于鑄造硬鋁合金鑄錠的刮水器技術領域。一種硬鋁合金鑄造用刮水器，刮水器安裝在結晶器下方且設置開口形狀與鑄錠斷面形狀相同的刮水環，包括固定裝置、刮水器框架、刮水環和排水口；固定裝置一端連接刮水器框架外壁，另一端安裝連接結晶器；刮水器框架底端設置若干個刮水環、其側壁設置若干個排水口。本實用新型專利技術通過采用整體式的刮水器框架和耐高溫氟橡膠刮水環，增加水密封性，確保鑄造中，鑄錠通過刮水器后，冷卻水不會因從縫隙泄漏而流到鑄錠表面上而造成鑄錠局部過冷，極大降低鑄錠開裂問題，提高硬鋁及超硬鋁合金扁錠或圓錠鑄造成功率，適用于鑄造大規格的硬鋁合金鑄錠。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及用于鑄造硬鋁合金鑄錠的刮水器
。一種硬鋁合金鑄造用刮水器，刮水器安裝在結晶器下方且設置開口形狀與鑄錠斷面形狀相同的刮水環，包括固定裝置、刮水器框架、刮水環和排水口；固定裝置一端連接刮水器框架外壁，另一端安裝連接結晶器；刮水器框架底端設置若干個刮水環、其側壁設置若干個排水口。本技術通過采用整體式的刮水器框架和耐高溫氟橡膠刮水環，增加水密封性，確保鑄造中，鑄錠通過刮水器后，冷卻水不會因從縫隙泄漏而流到鑄錠表面上而造成鑄錠局部過冷，極大降低鑄錠開裂問題，提高硬鋁及超硬鋁合金扁錠或圓錠鑄造成功率，適用于鑄造大規格的硬鋁合金鑄錠。【專利說明】一種硬鋁合金鑄造用刮水器
本技術涉及一種用于鑄造硬鋁合金鑄錠的刮水器技術，屬于鋁合金鑄造
。
技術介紹
Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金屬于超高強度鋁合金，具有很高的強度、韌性和抗應力腐蝕性能，綜合性能極高，適用于航空、航天等領域。但是，高強度Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金鑄錠由于成分復雜，合金化程度高，具有較寬的結晶溫度區間，高、低溫塑性都比較差，鑄錠裂紋傾向性大，鑄錠成型困難，因而形成熱裂紋和冷裂紋的傾向性很大。 在直接水冷半連續鑄造高合金化的Al-Zn-Mg-Cu系超硬鋁合金鑄錠時，鑄錠在結晶凝固冷卻過程中，凝固收縮會產生很大的內應力，當內應力大到超過材料的強度極限時，鑄錠將會發生開裂或爆裂，鑄錠開裂或爆裂既可發生在鑄造開始階段，也可發生在鑄造中間，甚至可能發生在鑄造結束或鑄錠轉移過程中。因此，Al-Zn-Mg-Cu超硬鋁合金鑄錠，如7A04、7150、7050、7055等超硬鋁合金鑄錠鑄造時極易開裂，鑄造成功率非常低，并且圓鑄錠的直徑越大或扁錠的規格或寬厚比越大，裂紋傾向性也越大。為了提高Al-Zn-Mg-Cu超硬鋁合金鑄錠鑄造成型性和鑄造成功率，行業內通過調整控制合金化學成分、用純金屬鋪底，在一定程度上提高了硬合金鑄錠鑄造成功率。 國內也提出了一種擋水板技術，如中國專利200810023941.1公開了一種硬鋁合金半連續鑄造用擋水裝置的設計方法，但是該技術存在儲多不足之處，對冷卻水的密封性能較差，易使冷卻水泄漏噴濺到擋水板下部的鑄錠表面上，造成鑄錠局部過冷而使鑄錠局部內應力增加導致鑄錠開裂。并且目前國內使用的擋水板技術還只能應用于小規格鑄錠的鑄造，只能實驗性的用于生產180mmX 360mm規格的硬合金扁錠鑄造，應用于工業化生產大規格硬鋁合金鑄錠的鑄造用刮水器技術目前還沒有相關的報導。
技術實現思路
本技術的目的是要提供一種硬鋁合金鑄造用刮水器，該刮水器采用整體式設計和制作，可以增加水密封性，確保鑄造過程中，鑄錠通過刮水器以后，因為刮水器框架及刮水環都是整體式設計和制作，不存在接合縫隙，因此冷卻水不會因泄漏而流到鑄錠表面上造成鑄錠局部過冷，可以極大降低鑄錠開裂問題，提高硬鋁及超硬鋁合金圓錠或扁錠的鑄造成功率，適用于鑄造大規格的硬鋁合金鑄錠，并且可以同時生產多根硬合金鑄錠。用這種刮水器，已經大規模地成功應用于生產Φ300?Φ900高強度Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金圓錠和厚度400?650mmX寬度1300?1900mm的高強度Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金扁錠。 本技術技術方案為:一種硬鋁合金鑄造用刮水器，所述刮水器安裝在結晶器下方且設置開口形狀與鑄錠斷面形狀相同的刮水環，包括固定裝置、刮水器框架、刮水環和排水口 ；所述固定裝置一端連接刮水器框架外壁，另一端安裝連接結晶器；所述刮水器框架底端設置若干個刮水環、其側壁設置若干個排水口。 對上述方案進一步說明，在硬鋁合金鑄造時，當鑄錠通過刮水器以后，與鑄錠表面為過盈緊配合的刮水環將鑄錠表面的冷卻水刮擦干凈，同時將從結晶器噴水孔噴射到鑄錠表面的冷卻水阻隔在刮水環上部，刮水環、環形刮水器框架和鑄錠之間形成一個儲水槽，儲水槽的大小由刮水器框架決定。儲水槽中的冷卻水通過刮水器排水口直接流出排放到鑄井，確保通過刮水器以后的鑄錠其表面不再接觸冷卻水，從而使鑄錠保持較高的溫度，減小鑄錠心部和表面的金屬溫度差，降低鑄錠結晶后的冷卻速率，從而達到減小鑄造內應力，防止鑄錠發生開裂的目的。 優選的，所述刮水器框架底部與刮水環上分別設置若干對應安裝孔，所述刮水環由壓緊墊片壓緊并通過壓緊螺絲裝配在刮水器框架上。刮水環安裝簡單方便，且可以設置多個刮水環。根據實際情況，刮水環包括I?3個，所述刮水環的內孔形狀與鑄錠的斷面形狀相同但尺寸小于鑄錠的斷面尺寸。同形狀的鑄錠在一定尺寸范圍內，只需更換不同規格的刮水環即可。 需了解的，鑄錠通過結晶器處成型，刮水器位于結晶器下方，刮水環面對的是還處于高溫下的鑄錠，刮水環需要耐高溫，這里選擇刮水環材料為耐高溫氟橡膠。同樣的，所述的刮水器框架所有金屬表面涂刷了防爆涂料。 優選的，所述的刮水器框架為鋼制整體式結構，刮水器框架為L型環形結構，L型環形結構可以防止冷卻水益出，并且與刮水環、鑄錠之間形成一個儲水槽。 優選的，所述固定裝置帶有可調節安裝孔，可以調整刮水器到結晶器底部的距離，固定裝置設置有垂直的長度標識。長度標識主要從固定裝置與結晶器接觸一端開始。針對不同尺寸規格和不同合金的硬合金鑄錠，刮水器安裝位置需要進行調節，通過長度標識能夠方便工人快速方便調節。 優選的，所述排水口與刮水器框架中心軸線成15?20度夾角向外傾斜，排水口連通刮水器框架內環底部。排水口使滯留于儲水槽的二次冷卻水可以均衡分流排泄不致于從刮水器鋼制L型圍邊的上沿溢出。與述排水口與鑄錠表面成15?20度夾角向外傾斜，可確保從排水口排出的冷卻水直接流到鑄井里而不會噴淺到鑄錠表面上。 本技術有益效果是: 本技術的一種硬合鋁合金鑄造用刮水器，通過采用整體式的刮水器框架和整體式的耐高溫氟橡膠刮水環，可以增加水密封性，確保鑄造過程中，鑄錠通過刮水器以后，冷卻水不會因從縫隙泄漏而流到鑄錠表面上而造成鑄錠局部過冷，可以極大降低鑄錠開裂問題，提高硬鋁及超硬鋁合金圓錠或扁錠鑄造成功率，適用于鑄造大規格的硬鋁合金鑄錠。 本技術中刮水環的內孔形狀與鑄錠的斷面形狀相同但尺寸小于鑄錠的斷面尺寸，使刮水環與鑄錠面表形成過盈緊配合，以增強刮水環與鑄錠表面之間的密封性，防止冷卻水從刮水環泄漏而流到刮水環出口以下的鑄錠表面造成鑄錠局部過冷而開裂。 本技術通過調節刮水器到結晶器底部的距離，以調節鑄錠在結晶以后的冷卻強度和冷卻速率，從而減小鑄造應力，降低鑄錠開裂的幾率。 本技術通過設置若干個排水口使滯留于儲水槽的二次冷卻水可以均衡分流排泄不致于從刮水器L型鋼制圍邊的上沿溢出。所述排水口與鑄錠表面成15?20度夾角向外傾斜，可確保從排水口排出的冷卻水直接流到鑄井里而不會噴淺到兒錠表面上。 利用這種刮水器，已經可以大規模地成功生產Φ 300?Φ 900高強度Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金圓錠和厚度400?650mmX寬度1500?1900mm的高強度Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金扁錠，鑄造成功率極大提高，鑄錠沒有裂紋，表面質量優良，內部組織均勻，晶粒細小。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本技術功能結構示意圖； 圖2是圖1刮水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硬鋁合金鑄造用刮水器，所述刮水器安裝在結晶器下方且設置開口形狀與鑄錠斷面形狀相同的刮水環，其特征在于：包括固定裝置、刮水器框架、刮水環和排水口；所述固定裝置一端連接刮水器框架外壁，另一端安裝連接結晶器；所述刮水器框架底端設置若干個刮水環，刮水器框架側壁設置若干個排水口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈海鷗，袁冰梅，鄭玉林，
申請(專利權)人：廣西南南鋁加工有限公司，
類型：新型
國別省市：廣西;45