CN1088496A - 电磁离心铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本工艺方法为电磁离心铸造工艺，其工艺方法是
将液态金属浇入在恒稳电磁场中旋转着的铸型中，使
离心力和电磁力共同作用下充填铸型并凝固结晶，恒
稳电磁场是由通入直流电的线圈中产生，一对磁极分
别置于旋转铸型两侧，外壳采用不锈钢制成，内有砂
衬和涂料，两端端盖装有石墨衬垫，离心机转速为0
～3000转/分内连续可调。优点：铸件结晶组织可
控，实现等轴晶，致密性好，电磁离心一次成型。
Description
本发明涉及一种电磁与离心铸造工艺方法。
离心铸造工艺早已被采用，英国专利1809年就提出过，其内容是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金属在离心力的作用下充填铸型并凝固成型，目前主要用于生产管类、筒类铸件，其优点是可以不用型芯就能造出中空的铸件，简化了套筒、管类铸件的生产过程，铸造材料适用面广，铸件组织较致密，气孔、缩孔、夹杂等缺陷较少，其不足是离心铸造工艺对铸件的组织不能进行有效控制，通常断面上宏观组织为粗大柱状晶，由于晶粒粗大且又有方向性，引起铸件的性能下降，强度及韧性均较差，其次铸件易产生宏观偏析，影响铸件的性能，严重时甚至造成报废，由于这些不足，对一些性能要求较高的铸件难以实现，尤其是对高合金钢更是如此，限制了应用范围。近十年来，日本钢铁大企业在连续铸钢中大规模采用电磁搅拌，其应用原理是旋转或行波运动磁场作用于钢液，使钢液在电磁力作用下被搅拌（传导型电磁搅拌用永磁铁，在钢液中通电流，通电钢水产生磁场与外磁场作用产生搅拌力），被搅拌运动引起柱状晶破碎及晶粒增多，从而改变连续铸钢的组织，减轻了连铸时的偏析缩孔和夹杂等缺陷，目前，铸造技术中所应用的电磁搅拌技术只限于静态铸造和连续铸造，其缺点是设备复杂、费用昂贵，应用受到限制。
本发明的目的提供一种电磁和离心同时使用的铸造工艺方法，使液体金属在电磁力和离心力的共同作用下，在旋转铸型中凝固成型，从而可得到高质量的铸造管材。
本发明的技术方案是这样实现的：
电磁离心铸造是将液态金属浇入在恒稳电磁场中旋转着的铸型中，使液体金属在离心力和电磁力共同作用下充填铸型并凝固结晶。电磁离心铸造用恒稳电磁场。它是由通入直流电的绕圈中产生，线圈内部是由工业用矽钢片制做的铁芯，磁场强度通过控制电流大小调节，范围在500～5000高斯，一对磁极分别置于旋转铸型两侧，磁场作用长度和旋转铸型长度相等;旋转铸型外壳采用奥氏体不锈钢制成，以免对电磁场产生屏蔽作用，内有砂衬和涂料，铸型两端不锈钢端盖内装有石墨衬垫，起到构成感生电流回路的作用，铸型在电磁离心铸造机上可绕垂直轴线或水平轴线方向旋转，转速在0～3000转/分，连续可调。
其铸造工作原理是：
液态金属浇入高速旋转的铸型中后，由于旋转而产生离心力使液态金属充填铸型形成液态空心管，此时该液态金属管由铸型带动下在恒稳电磁场内旋转而和电磁场发生交互作用在液态金属内产生电磁力，电磁力的方向始终和铸型旋转线速度方向相反，随着铸型内液态金属的冷却，在电磁力和离心力的共同作用下凝固成型。在电磁离心铸造中，离心力主要用来使液态金属充填铸型形成管子，而电磁力则用来控制凝固过程中金属的结晶状态，调整磁场强度可以调节电磁力的大小，从而改变结晶状态，电磁力由小到大变化，结晶状态可以由柱状晶改变成为等轴晶，电磁场和离心同时进行，一次成型。
本发明与已有技术比较有如下优点：由于电磁离心铸造利用离心力成型，所以具有普通离心铸造的一切优点，如铸件结晶致密无缩孔、气孔、渣眼等缺陷，更重要的是在电磁力作用下晶粒大为细化，利用普通铸造不能获得等轴晶的材料，用电磁离心铸造可以得到，从而提高了强度和塑性等综合性能。
本发明的实施例：
用本发明的电磁离心铸造机，转速在500～2000转/分，磁场强度在500～5000高斯条件下，电磁离心铸造φ20～φ150mm，厚5～20mm石油化工用耐热耐温高温合金管（HK40，HP）或Al-Cu合金管，用此方法，铸造缺陷明显减少，偏析程度降低，高温强度和持久寿命显著提高。降低蠕变裂纹扩展速率，抗渗碳性增强，热加工和综合使用性能明显改善。
Claims (2)
1、一种电磁离心铸造工艺，其特征是将液态金属浇入在恒稳电磁场中旋转着的铸型中，使金属在离心力和电磁力共同作用下充填铸型并凝固结晶。
2、按权利要求1所述之铸造工艺，其特征在于电磁离心铸造用恒稳电磁场，它是由通入直流电的线圈中产生，线圈内部是由工业用矽钢片制做的铁芯，磁场强度通过控制电流大小调节，范围在500～5000高斯，一对磁极分别置于旋转铸型两则，磁场作用长度和旋转铸型长度相等，旋转铸型外壳采用奥氏体不锈钢制成，内有砂衬和涂料，铸型两端不锈钢端盖内装有石墨衬垫、铸型在电磁离心铸造机上可绕垂直轴线或水平轴线方向旋转，转速在0～3000转/分内连续可调。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 92113851 CN1088496A (zh) | 1992-12-19 | 1992-12-19 | 电磁离心铸造工艺 |
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| CN 92113851 CN1088496A (zh) | 1992-12-19 | 1992-12-19 | 电磁离心铸造工艺 |
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| CN1088496A true CN1088496A (zh) | 1994-06-29 |
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ID=4946616
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|---|---|---|---|
| CN 92113851 Pending CN1088496A (zh) | 1992-12-19 | 1992-12-19 | 电磁离心铸造工艺 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1088496A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1084234C (zh) * | 1998-12-18 | 2002-05-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种合金无缝荒管的制造技术 |
| CN100444989C (zh) * | 1997-10-22 | 2008-12-24 | 中国科学院金属研究所 | 高合金无缝变形管材加工方法 |
| CN101920324A (zh) * | 2009-06-15 | 2010-12-22 | 卓然(靖江)设备制造有限公司 | 新型电磁离心铸炉管工艺与设备 |
| CN103357838A (zh) * | 2012-03-26 | 2013-10-23 | 卓然(靖江)设备制造有限公司 | 一种新型电磁离心铸炉管工艺 |
| CN109465563A (zh) * | 2018-07-11 | 2019-03-15 | 北京有色金属与稀土应用研究所 | 一种Al-Cu-Si-Ni-Mg-Ti-Bi铝基合金态钎料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-12-19 CN CN 92113851 patent/CN1088496A/zh active Pending
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| CN109465563A (zh) * | 2018-07-11 | 2019-03-15 | 北京有色金属与稀土应用研究所 | 一种Al-Cu-Si-Ni-Mg-Ti-Bi铝基合金态钎料及其制备方法 |
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