一种复合低压铸造升液管及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种复合低压铸造升液管及其制备方法，包括由内向外依次包覆设置的基体、过渡层及陶瓷涂层；制备时首先利用铸造技术制备升液管基体，并做去毛刺、飞边等处理，并对升液管基体做喷砂粗化处理；然后利用热喷涂技术在基体内外表面喷涂过渡层和陶瓷涂层；最后对制备后的升液管进行打磨等后处理。本发明的优点在于：本发明解决现有低压铸造升液管寿命短和对铸件材料有污染降低铸件性能等问题，该升液管具有一定的金属韧性以及陶瓷的耐磨、耐腐蚀性，解决陶瓷升液管的脆性大，易开裂、易碎的缺点，并且该升液管通过陶瓷涂层的阻隔作用，解决了整体铸铁升液管易受到金属液腐蚀和易污染金属液的问题。
【专利说明】
-种复合低压铸造升液管及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及机械制造领域，特别设及一种复合低压铸造升液管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 低压铸造是将金属烙融液体，通过压力作用进入型腔并凝固，制备出零件的方法。 而升液管是低压铸造中诱注装置的重要组成部分，低压铸造过程中，通过压力将烙融的金 属液通过升液管的输送进入型腔，因此升液管不仅需要输送高溫金属液，并且工作时下端 置于低压铸造机密闭盛侣烙液的保溫炉中（溫度700°C~900°C)，导致升液管会产生磨损和 腐蚀的损坏。目前常用的升液管主要有整体铸铁材质、石墨材质和陶瓷材质，其中铸铁材质 的升液管在低压铸造的工况下，极易产生腐蚀磨损的状况，并且铸铁在输送金属溶液是会 产生铁元素的渗透，使金属液中出现铁杂质，严重影响铸造零件的质量和综合性能;而石墨 材质的升液管力学性能较差，在使用过程中容易出现断裂的情况，导致其损坏失效;另外陶 瓷材质升液管具有脆性较大的特点，因此在使用过程中极易产生碎裂，影响生产效率。因此 急需研制一种力学性能好、不易损坏且生产效率高的复合低压铸造升液管及其制备方法， 经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种力学性能好、不易损坏且生产效率高的复合 低压铸造升液管及其制备方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种复合低压铸造升液管，其创新点 在于:包括由内向外依次包覆设置的基体、过渡层及陶瓷涂层;所述基体呈中通柱状，上端 外侧具有呈一体结构设置的水平台阶面;所述过渡层包覆在基体内外壁及底部，内壁处的 过渡层延伸至水平台阶面上端面，外壁处的过渡层延伸至水平台阶面的下端面;所述陶瓷 涂层包覆在过渡层内外壁及底部，内壁处的陶瓷涂层延伸至水平台阶面上端面，外壁处的 陶瓷涂层延伸至水平台阶面的下端面。
[0005] 进一步的，所述基体材料选用铸铁，所述过渡层材料选用儀侣合金涂层。
[0006] 进一步的，所述基体厚度为3~12mm，过渡层厚度为0.05~0.35mm，陶瓷涂层厚度 为0.3~0.5mm。
[0007] 本发明基于一种复合低压铸造升液管，公开了一种复合低压铸造升液管的制备方 法，该制备方法具体如下： (1) 利用铸造技术制备基体，并对基体内外表面进行去毛刺、飞边处理，处理完成后对 基体表面进行喷砂粗化处理，所述砂的粒度为0.5~1.4mm，基体表面粗糖度为2.5~13.0; (2) 对基体预热至150~250°C，预热完成后采用热喷涂技术对基体内外表面喷涂过渡 层，并控制喷涂装置的喷涂电压为65~80V，电流为500~700A，气压为0.25~0.4MPa，与基 体表面之间的喷涂距离为70~120mm; (3) 继续采用热喷涂装置在过渡层内外表面喷涂陶瓷涂层，喷涂完成后得到的升液管 的洛氏硬度为45~55HRC; (4)对升液管内外表面进行打磨，使其表面粗糖度达到1.4~1.8。
[000引本发明的优点在于： (1)本发明解决现有低压铸造升液管寿命短和对铸件材料有污染降低铸件性能等问 题，该升液管具有一定的金属初性W及陶瓷的耐磨、耐腐蚀性，解决陶瓷升液管的脆性大， 易开裂、易碎的缺点，并且该升液管通过陶瓷涂层的阻隔作用，解决了整体铸铁升液管易受 到金属液腐蚀和易污染金属液的问题。本发明升液管能够有效防止侣液渗铁问题，提高铸 件综合性能，并且该升液管具有高耐磨、耐腐蚀等性能，使用寿命长。
[0009] (2)升液管制备时过渡层和陶瓷涂层均采用热喷涂技术进行喷涂，可有效提高过 渡层和陶瓷涂层的表面结合力，并提高材料的疲劳性能。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明一种复合低压铸造升液管的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0011] 如图1所示，本发明公开了一种复合低压铸造升液管，包括由内向外依次包覆设置 的基体1、过渡层3及陶瓷涂层4;其中基体1选用铸铁制成，呈中通柱状，上端外侧具有呈一 体结构设置的水平台阶面2;过渡层3选用儀侣合金涂层，包覆在基体1内外壁及底部，内壁 处的过渡层3延伸至水平台阶面2上端面，外壁处的过渡层3延伸至水平台阶面2的下端面； 陶瓷涂层4包覆在过渡层3内外壁及底部，内壁处的陶瓷涂层4延伸至水平台阶面2上端面， 外壁处的陶瓷涂层4延伸至水平台阶面2的下端面。
[001^ 实施例1 本发明还公开了一种复合低压铸造升液管的制备方法，该制备方法具体如下： (1) 利用铸造技术制备壁厚为3~12mm的基体，并对基体1内外表面进行去毛刺、飞边处 理，处理完成后对基体1表面进行喷砂粗化处理，其中砂的粒度为0.5~1.4mm，基体1表面粗 糖度为2.5~13.0; (2) 对基体1预热至50~150°C，预热完成后采用热喷涂技术对基体1内外表面喷涂过渡 层3,并控制喷涂装置的喷涂电压为65~80V，电流为500~700A，气压为0.1~0.25MPa，与基 体1表面之间的喷涂距离为40~70mm; (3) 继续采用热喷涂装置在过渡层3内外表面喷涂陶瓷涂层4,喷涂完成后得到的升液 管的洛氏硬度为45~55HRC; (4) 对升液管内外表面进行打磨，使其表面粗糖度达到1.4~1.8。
[0013]下表为不同材质的升液管在实施例1的制备参数下获得的各性能参数：
实施例2 本发明还公开了一种复合低压铸造升液管的制备方法，该制备方法具体如下： (1) 利用铸造技术制备壁厚为3~12mm的基体，并对基体1内外表面进行去毛刺、飞边处 理，处理完成后对基体1表面进行喷砂粗化处理，其中砂的粒度为0.5~1.4mm，基体1表面粗 糖度为2.5~13.0; (2) 对基体1预热至150~250°C，预热完成后采用热喷涂技术对基体1内外表面喷涂过 渡层3,并控制喷涂装置的喷涂电压为65~80V，电流为500~700A，气压为0.25~0.4MPa，与 基体1表面之间的喷涂距离为70~120mm; (3) 继续采用热喷涂装置在过渡层3内外表面喷涂陶瓷涂层4,喷涂完成后得到的升液 管的洛氏硬度为45~55HRC; (4) 对升液管内外表面进行打磨，使其表面粗糖度达到1.4~1.8。
[0014]下表为不同材质的升液管在实施例2的制备参数下获得的各性能参数：
实施例3 本发明还公开了一种复合低压铸造升液管的制备方法，该制备方法具体如下： (1) 利用铸造技术制备壁厚为3~12mm的基体，并对基体1内外表面进行去毛刺、飞边处 理，处理完成后对基体1表面进行喷砂粗化处理，其中砂的粒度为0.5~1.4mm，基体1表面粗 糖度为2.5~13.0; (2) 对基体1预热至250~350°C，预热完成后采用热喷涂技术对基体1内外表面喷涂过 渡层3,并控制喷涂装置的喷涂电压为65~80V，电流为500~700A，气压为0.4~0.5MPa，与 基体1表面之间的喷涂距离为120~160mm; (3) 继续采用热喷涂装置在过渡层3内外表面喷涂陶瓷涂层4,喷涂完成后得到的升液 管的洛氏硬度为45~55HRC; (4) 对升液管内外表面进行打磨，使其表面粗糖度达到1.4~1.8。
[0015] 下表为不同材质的升液管在实施例3的制备参数下获得的各性能参数：
根据上述实施例，各实施例中由基体1、过渡层3及陶瓷涂层4制备得到的升液管的使用 寿命及抗疲劳强度最高，铁元素的渗透率最低；同时相较于Ξ个实施例中由基体1、过渡层3 及陶瓷涂层4制备得到的升液管的性能参数，实施例2中的性能最好，因此选取预热溫度为 150~250°C，喷涂装置的气压为0.25~0.4MPa，喷涂距离为70~120mm。
[0016] W上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在 不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，运些变化和改进都落 入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1. 一种复合低压铸造升液管，其特征在于:包括由内向外依次包覆设置的基体、过渡层 及陶瓷涂层;所述基体呈中通柱状，上端外侧具有呈一体结构设置的水平台阶面;所述过渡 层包覆在基体内外壁及底部，内壁处的过渡层延伸至水平台阶面上端面，外壁处的过渡层 延伸至水平台阶面的下端面;所述陶瓷涂层包覆在过渡层内外壁及底部，内壁处的陶瓷涂 层延伸至水平台阶面上端面，外壁处的陶瓷涂层延伸至水平台阶面的下端面。2. 根据权利要求1所述的一种复合低压铸造升液管，其特征在于:所述基体材料选用铸 铁，所述过渡层材料选用镍铝合金涂层。3. 根据权利要求1所述的一种复合低压铸造升液管，其特征在于:所述基体厚度为3~ 12mm，过渡层厚度为0.05~0.35mm，陶瓷涂层厚度为0.3~0.5mm。4. 一种基于权利要求1所述的一种复合低压铸造升液管的制备方法，其特征在于:所述 制备方法具体如下： 利用铸造技术制备基体，并对基体内外表面进行去毛刺、飞边处理，处理完成后对基体 表面进行喷砂粗化处理，所述砂的粒度为〇. 5~1.4mm，基体表面粗糙度为2.5~13.0; 对基体预热至150~250°C，预热完成后采用热喷涂技术对基体内外表面喷涂过渡层， 并控制喷涂装置的喷涂电压为65~80V，电流为500~700A，气压为0.25~0.4MPa，与基体表 面之间的喷涂距离为70~120mm; 继续采用热喷涂装置在过渡层内外表面喷涂陶瓷涂层，喷涂完成后得到的升液管的洛 氏硬度为45~55HRC; 对升液管内外表面进行打磨，使其表面粗糙度达到1.4~1.8。
【文档编号】B22D18/04GK105834399SQ201610219713
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】朱昱, 魏金栋, 倪红军, 孙书刚, 张宇, 汪兴兴, 吕帅帅, 黄明宇, 李小武
【申请人】南通大学