专利名称：利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法。
背景技术：
现在冶金行业里，大型铸件的冷却通常采用自然冷却或强制冷却的方法。其中自 然冷却比较简单，但是由于厚大件浇注后冷却缓慢，高温高压头时间过长容易造成铸件胀 大、粘砂、变形。而且会导致铸件内的金属在凝结过程中产生较明显的物理或化学变化，比 如产生缩松、晶粒粗大、较大的铸造应力、严重的球化衰退等。强制冷却通常采用外部循环 冷却水的方法，这种方法设备比较复杂，虽然冷却速度比较快，但是会产生铸件内温度梯度 过大，从而导致铸件冷却不均勻，铸件冷却后会产生较大的内应力。这两种方法都不能保证大型铸件的产品质量，有时甚至根本无法达到设计要求， 从而产生坏件或废件。目前还有一种促进铸件冷却的方法，就是向铸型内加内冷铁，内冷铁的材质根据 不同情况也有不同对于碳钢件，内冷铁的含碳量应小于或近似于铸件的含碳量。对合金钢 铸件，内冷铁应是同材质。这种加内冷铁的方法，是为了缩小铸件热节处的模数或缩小整个 铸件的模数，减少冒口的体积或数量，消除缩孔、缩松缺陷。在现实的应用中，这种加内冷铁的方法起到了一些作用。内冷铁的合适尺寸与形 状对最终的冷却效果影响很大，内冷铁设计尺寸不当，内冷铁不能与周围钢液充分熔融在 一起，可能会生成内裂纹。内冷铁需要设置合理的冷铁脚和距铸型壁的距离，否则会太靠近 型壁造成熔合不良。这就给合理放置内冷铁的工作比较困难，因为有时一个结构复杂的铸 型中需要多个内冷铁块，这样就不得不采用较多的冷铁脚来支撑不同的冷铁块，而且由于 冷铁块是连续的固体形态，熔化过程从外向里，当外层的冷铁脚熔化后，还没有熔化的部分 由于重力作用，就落在铸型底部，容易造成融合不良的后果。当铸型中有比较复杂的空间结 构时，内冷铁的形状就会随之很复杂，这就对制造内冷铁的工作带来很大的不方便。现在工 业上用的内冷铁多是长方形、圆柱形、菱形或者随意的不规则的形状，在铸型内部不容易固 定，有时液态金属浇入铸型时，会把入口附件放置的内小块的冷铁块冲到其他部位，无法完 全发挥内冷铁的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用包芯线或实芯线进行大铸件型内迅速冷却的方法。上述的目的通过以下的技术方案实现利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，将编织成铸件形状的包芯线或 实芯线网格放入对应的铸型内空间后再进行浇注，这样在金属凝固过程中，包芯线先融化， 然后和铸件本体一同凝固。所述的利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，对于不同材质的铸件， 可采用与之相同材质组成的包芯线进行冷却，球铁铸件采用退火冷轧带钢包裹球铁颗粒的包芯线进行内冷却。所述的利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，铸型比较复杂时，同一 个铸件可以采用不同大小的包芯线组合编织。这个技术方案有以下有益效果1.相对于型内加冷铁的方法，本发明更能迅速有效地产生冷却效果，这是因为包 芯线是由金属外皮和内部的金属颗粒或粉末组成的，在熔化过程中，当金属外皮熔掉后，金 属颗粒或粉末就会在金属液体内散开，这样固体和液体的接触面积就很大，传热更迅速，更 均勻。并且，当大型铸件结构比较复杂的时候，比如厚度变化梯度大，本发明可以实现在任 何的位置增加或减少包芯线的编织密度，这样就可以实现不同位置的同步凝固，进一步提 高了铸件的质量。又因为编织后的包芯线有一定的的自身强度和结构强度，再加上包芯线 本身融化需要一定的时间，所以当金属熔液倒入铸型对包芯线产生冲击和传热的时候，可 以保证一定的时间内，包芯线的结构完整，这样就保证比较好的同步冷却性。如果铸型比较 复杂，同一个铸件可以采用不同大小的包芯线组合编织，这是因为，铸型中可能有些空间比 较大，这样的空间就要用到比较粗的、含金属颗粒多的包芯线，空间狭窄的地方就可以用比 较细的、含金属颗粒比较少的包芯线，粗细包芯线之间可以相互缠绕进行连接，这种方式可 以基本上保证金属熔液在铸型中近似以相同的方式凝固，保证了铸件内部的均勻性。2.当大型铸件结构比较复杂的时候，比如厚度变化梯度大，本发明可以实现在任 何的位置增加或减少包芯线的编织密度，这样就可以实现不同位置的顺序凝固，进一步提 高了铸件的质量。3.本发明实现了铸件由内向外顺序的冷却方式，同时也降低了铸件冷却过程中的 温度梯度，减少了凝固后产正的内应力，缩短了金属凝固的时间。对于不同材质的铸件，可 采用与之相同材质的包芯线或实芯线进行冷却，这样就不会对铸件本身产生任何影响。4.本发明工艺过程简单，实现成本低；加速大铸件的冷却速度，提高铸件质量；解 决了复杂大型铸件的同步凝固问题。5.包芯线内部的金属颗粒的粒度可以根据不同需要，选择不同。在使用相同粗细 的包芯线进行型内冷却的时候，如果要求冷却速度快，则可以选择粒度小的，这样比表面积 就大，和金属熔液的接触面积就大，传热就会比较剧烈；相反要求冷却速度慢，则可以选择 金属颗粒粒度大的包芯线。本发明的
具体实施例方式实施例1 利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，将编织成铸件形状的包芯线或 实芯线网格放入对应的铸型内空间后再进行浇注，这样在金属凝固过程中，包芯线先融化， 然后和铸件本体一同凝固。实施例2 所述的利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，对于不同材质的铸件， 可采用与之相同材质组成的包芯线进行冷却，球铁铸件采用退火冷轧带钢包裹球铁颗粒的 包芯线进行内冷却。实施例3 所述的利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，铸型比较复杂时，同一个铸件可以采用不同大小的包芯线组合编织。 同一个铸件可以采用不同大小的包芯 线组合编织。
权利要求
一种利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，其特征是将编织成铸件形状的包芯线或实芯线网格放入对应的铸型内空间后再进行浇注，这样在金属凝固过程中，包芯线先融化，然后和铸件本体一同凝固。
2.根据权利要求1所述的利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，其特征 是对于不同材质的铸件，可采用与之相同材质组成的包芯线进行冷却，球铁铸件采用退火 冷轧带钢包裹球铁颗粒的包芯线进行内冷却。
3.根据权利要求1或2所述的利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，其特 征是铸型比较复杂时，同一个铸件可以采用不同大小的包芯线组合编织。
全文摘要
利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，利用包芯线或实芯线进行大铸件型内冷却的方法，现在冶金行业里，大型铸件的冷却通常采用自然冷却或强制冷却的方法。这两种方法都不能保证大型铸件的产品质量，有时甚至根本无法达到设计要求，从而产生坏件或废件。将编织成铸件形状的包芯线或实芯线网格放入对应的铸型内空间后再进行浇注，这样在金属凝固过程中，包芯线先融化，然后和铸件本体一同凝固。将编织成铸件形状的包芯线或实芯线网格放入对应的铸型内空间后再进行浇注，这样在金属凝固过程中，包芯线先融化，然后和铸件本体一同凝固。本发明应用于大铸件型内冷却。
文档编号B22D27/20GK101829779SQ200910071509
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者吴强, 吴斐, 吴玉彬, 吴荷生 申请人:吴强