专利名称：细直径铸铁型材成形方法
技术领域：
本发明属铸造技术领域，涉及一种铸铁型材的成形方法，特别涉及一种细直径的铸铁型材成形方法。
背景技术：
作为特种焊接材料，铸铁焊条、焊丝在铸铁材料焊接和铸铁件缺陷修复等工程领域不可或缺。由于铸铁为脆性材料，焊芯(丝)无法象钢及有色金属那样通过拉拔、轧制或挤压等方法进行生产，而只能采用液体成形的方法，即铸造方法来生产。在现有技术中，用于铸铁焊芯(丝)铸造的方法有精密铸造、普通砂型铸造和金属型铸造。精密铸造易于保证焊芯(丝)的成形质量，但其成本太高，作为焊芯(丝)成形方法很少选用；砂型铸造尽管铸造成本低，但工艺出品率低，仅20～40％，而且其尺寸精度及同心度难以保证；金属型铸造在焊芯(丝)质量、生产效率等方面稍优于砂型铸造，但铸型冷速大，铁液流动性差，所获得的焊芯(丝)长度十分有限。常规铸造方法所生产的铸铁型材的直径较粗，通常在Φ8mm～Φ10mm范围。而铸铁型材连铸方法所获得的最小直径为Φ18mm，远远大于焊芯(丝)的尺寸规格。
近年来，随着低白口倾向、高抗裂性铸铁同质焊条(丝)的开发和应用，大大降低了铸铁件的施焊温度，使得焊件的预热温度从热态焊的650℃降低到150℃～200℃左右，从而实现了铸铁件同质焊条的电弧冷焊焊接与修复。所用的焊条直径也得到了有效地减小，从Φ8mm～Φ10mm降低到Φ3mm～Φ5mm。传统的成形技术已难以满足新型铸铁焊条的生产需要。
发明内容
为了解决现有铸造技术不能满足细直径铸铁焊芯(丝)的生产需要，本发明的目的在于提供一种细直径铸铁型材的成形方法，该方法可获得直径为Φ3mm～Φ10mm的铸铁型材。
本发明所采用的技术方案是，细直径铸铁型材成型方法，将铁液浇入浇口盆，再经与浇口盆相通的直浇道进入型腔完成成形过程，本发明的特点在于将直浇道和型腔放置真空系统中，使铁液在真空负压的作用下完成成形过程。
本发明的特点还在于，真空系统中的压力为30kPa～60kPa。
直浇道和型腔采用自硬砂或油砂制做。
型腔直径为Φ3mm～Φ10mm。
本发明的有益效果是(1)采用在真空状态下吸铸，铁液的充型能力强，可获得Φ3mm～Φ10mm的铸铁型材，型材长度达1m以上，而且长度可调；(2)生产工序少，工艺简单，操作方便；(3)工艺出品率高达80～90％，生产成本低，型材表面质量、直线度和尺寸精度易于保证，最大限度的消除气孔、浇不足、夹渣等缺陷。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
附图为实现本发明方法的装置结构图。
图中，1.真空箱，2.直浇道，3.密封圈，4.紧固螺栓，5.浇口盆，6.铁液，7.密封塞片，8.密封泥条，9.抽气孔，10.型腔，11.定位块。
具体实施例方式
附图提供了一种实现本发明方法的装置结构图。
本发明的细直径铸铁型材成形方法，首先采用自硬砂或油砂造型，制作内含直浇道2和型腔10的铸型，型腔直径在Φ3mm～Φ10mm范围。待铸型硬化后，将其放置一密封的真空箱1中，用定位块11固定好铸型的位置。然后对真空箱进行密封。真空箱1与其上盖之间、上盖与浇口盆5之间通过密封圈3和紧固螺栓4紧固密封，型腔10与大气之间通过密封塞片7和密封泥条8密封。通过抽气孔9对密封系统抽真空，真空箱中的真空度控制在30kPa～60kPa范围。最后进行浇注，将铁液6浇入浇口盆5，使浇口盆5处于充满状态，随之密封塞片7在高温铁液的作用下自行熔断，铁液6在真空负压和重力作用下经直浇道2充填到型腔10中，冷却凝固成细直径铸铁型材。整个成形过程在真空状态下完成。
实施例1采用油砂制作直浇道2和型腔10连为一体的铸型，待油砂铸型烘干硬化后，将铸型置于真空箱1内，封密上密封盖，并将浇口盆5和上盖紧固密封，用密封泥条8和带有密封塞片7的塞子封死直浇道2顶部，通过抽气孔9开启真空泵，待真空箱1内的真空至60kPa时，将球铁铁液6浇入浇口盆5中，球铁铁液6通过直浇道2进入型腔10，在真空负压的作用下充型、冷却和凝固，形成Φ3mm的球墨铸铁型材。
实施例2采用自硬砂制作直浇道2和型腔10连为一体的铸型，其它同实施例1，抽真空使真空箱1内的真空至55kPa时，将灰铁铁液6浇入浇口盆5中，在真空负压的作用下充型、冷却和凝固，形成Φ4mm的灰铸铁型材。
实施例3
采用自硬砂制作直浇道2和型腔10连为一体的铸型，其它同实施例1，抽真空使真空箱1内的真空至50kPa时，将合金铸铁铁液6浇入浇口盆5中，在真空负压的作用下充型、冷却和凝固，形成Φ10mm的合金铸铁型材。
实施例4采用油砂制作直浇道2和型腔10连为一体的铸型，其它同实施例1，抽真空使真空箱1内的真空至40kPa时，将合金铸铁铁液6浇入浇口盆5中，在真空负压的作用下充型、冷却和凝固，形成Φ6mm的合金铸铁型材。
实施例5采用自硬砂制作直浇道2和型腔10连为一体的铸型，其它同实施例1，抽真空使真空箱1内的真空至30kPa时，将合金铸铁铁液6浇入浇口盆5中，在真空负压的作用下充型、冷却和凝固，形成Φ3mm的合金铸铁型材。
权利要求
1.一种细直径铸铁型材成型方法，将铁液浇入浇口盆，再经与浇口盆相通的直浇道进入型腔完成成形过程，其特征在于，将直浇道和型腔放置真空系统中，使铁液在真空负压的作用下完成成形过程。
2.按照权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述真空系统中的压力为30kPa～60kPa。
3.按照权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述直浇道和型腔采用自硬砂或油砂制做。
4.按照权利要求1或3所述的成型方法，其特征在于，所述型腔直径为Φ3mm～Φ10mm。
全文摘要
本发明公开了一种细直径铸铁型材成型方法，首先将内含直浇道和型腔的铸型放置真空系统中，抽真空至设定的真空度。再将铁液浇入浇口盆，铁液的热作用使浇口盆与直浇道自行导通，浇口盆中的铁液在真空负压和重力的作用下充填型腔，成形过程在真空状态下完成。本发明的方法采用在真空状态下吸铸，铁液的充型能力显著增强，可获得Φ3mm～Φ10mm的铸铁型材，型材出品率高，生产成本低，表面质量、直线度和尺寸精度易于保证，最大限度地消除了气孔、浇不足、夹渣等缺陷，而且生产工序少，工艺简单，操作方便。
文档编号B23K35/40GK1718320SQ20051004291
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者徐锦锋, 翟秋亚 申请人:西安理工大学