RU2167025C2 - Gating system for metal mold - Google Patents

Abstract

FIELD: foundry; applicable in casting into metal molds. SUBSTANCE: gating system has porous changeable funnel, riser, feeder and pipeline for supply of inert gas. During pouring of metal into receiver whose cavity is limited by external side wall of funnel and walls of metal mold, inert gas is supplied through pipeline. Gas flow passing through porous funnel fills mold cavity and washes stream of poured metal to protect metal from contact with atmosphere. EFFECT: higher quality of castings due to prevention of metal secondary oxidation. 1 cl

Description

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к устройствам литниковых систем при литье в кокиль. The invention relates to the field of foundry, and in particular to devices of gating systems for die casting.

Известны литниковые системы, включающие заливочную воронку, стояк и питатель (см., например, "Прогрессивные конструкции литниковых систем для цветных сплавов", М., ГОСИНТИ, 1971, с. 13). Gating systems are known, including a casting funnel, riser and feeder (see, for example, "Progressive gating systems for non-ferrous alloys", M., GOSINTI, 1971, p. 13).

Недостатком таких литниковых систем является то, что они не исключают образования "вторичных" окислов, которые приводят к образованию в отливках дефектов в виде окисных включений (плен), снижающих герметичность отливок. The disadvantage of such gating systems is that they do not exclude the formation of "secondary" oxides, which lead to the formation of defects in the form of oxide inclusions (captivity), which reduce the tightness of the castings.

Известно также устройство для заливки металла в форму (см., например, авторское свидетельство СССР N 376167, B 22 D 37/00, 1973), включающее воронку с основанием, металлопровод, трубопровод и пористую вставку, установленную в месте соединения основания воронки и металлопровода, и соединенную с трубопроводом. Это устройство возможно применять только для заливки металла в форму центробежных машин, оно предназначено для регулирования скорости подачи металла, рафинирования и защиты заливаемого металла от окисления. Данное устройство невозможно использовать при других методах литья, например при литье в кокиль, т.к. подача инертного газа через пористую вставку со слабым напором не защищает струю заливаемого металла от окисления, а при увеличенном напоре происходит пробулькивание металла на поверхности в воронке, что приводит к "вторичному" окислению расплава и образованию окисных плен, которые в дальнейшем остаются в теле отливки и ухудшают ее качество. Кроме того, полость формы заполняется защитным газом только во время попадания в нее заливаемого металла, что не обеспечивает надежной защиты от окисления металла внутри формы. A device for pouring metal into a mold is also known (see, for example, USSR author's certificate N 376167, B 22 D 37/00, 1973), including a funnel with a base, a metal wire, a pipeline, and a porous insert installed at the junction of the funnel base and the metal wire , and connected to the pipeline. This device can only be used for pouring metal into the shape of centrifugal machines, it is designed to control the metal feed rate, refining and protect the metal being poured from oxidation. This device cannot be used with other casting methods, for example when casting in a chill mold, because the supply of an inert gas through a porous insert with a low pressure does not protect the stream of metal being poured from oxidation, and with an increased pressure, the metal is bubbling on the surface in the funnel, which leads to "secondary" oxidation of the melt and the formation of oxide films, which subsequently remain in the body of the casting and degrade its quality. In addition, the mold cavity is filled with protective gas only when the metal being poured into it, which does not provide reliable protection against metal oxidation inside the mold.

Изобретение направлено на повышение качества отливок путем предотвращения "вторичного" окисления металла при заливке в форму. The invention is aimed at improving the quality of castings by preventing "secondary" oxidation of the metal when casting.

Сущность изобретения заключается в том, что в литниковой системе для кокиля, состоящей из воронки, стояка, питателя и трубопровода, в отличие от прототипа, воронка расположена в кокиле с образованием коллектора, полость которого ограничена внешней боковой стенкой воронки и стенками кокиля; через боковую стенку кокиля коллектор соединен с трубопроводом; воронка выполнена сменной из пористого материала. Предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту от окисления металла в полости кокиля, возможность подачи инертного газа в полость формы до заливки в нее металла, а также защиту от окисления струи заливаемого металла. Предлагаемое устройство обеспечивает также возможность замены использованной воронки. The essence of the invention lies in the fact that in the gating system for the chill mold, consisting of a funnel, riser, feeder and pipeline, in contrast to the prototype, the funnel is located in the chill mold with the formation of a collector, the cavity of which is limited by the outer side wall of the funnel and the walls of the chill mold; through the side wall of the chill mold, the collector is connected to the pipeline; the funnel is removable from porous material. The proposed device provides reliable protection against oxidation of the metal in the cavity of the chill mold, the ability to supply an inert gas to the mold cavity before pouring metal into it, and also protection against oxidation of the jet of the cast metal. The proposed device also provides the ability to replace the used funnel.

На чертеже изображен разрез литниковой системы для кокиля. The drawing shows a section of the gate system for the chill mold.

Литниковая система для кокиля 1 содержит воронку 2, выполненную из пористого материала и размещенную в кокиле с образованием коллектора 3, стояк 4 и питатель (на чертеже не показан). Через боковую стенку кокиля коллектор соединен с трубопроводом 5. The gating system for the chill mold 1 contains a funnel 2 made of a porous material and placed in the chill mold with the formation of a collector 3, a riser 4 and a feeder (not shown in the drawing). Through the side wall of the chill mold, the collector is connected to the pipeline 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При заливке сплава от баллона по трубопроводу 5 в коллектор 3 подается инертный газ, например смесь аргона и элегаза. Поток газа, проходя через пористую заливочную воронку, заполняет полость формы и омывает струю заливаемого металла, защищая при этом металл от контакта с атмосферой. Управление подачи газа осуществляется при помощи клапана на трубопроводе. Для оценки эффективности заливки в инертной среде, с точки зрения образования "вторичных" окислов, заливку осуществляли в кокиль, в литниковой системе которого смонтирована фильтрующая сетка марки ССФ-4 для улавливания неметаллических включений в виде окислов. Макрошлифы продольных разрезов участков литниковой системы с фильтрующей сеткой, залитых в инертной среде, имели окисных включений в 2-3 раза меньше, чем макрошлифы литниковой системы залитых без инертной среды. The operation of the device is as follows. When pouring the alloy from the cylinder through the pipeline 5, an inert gas, for example, a mixture of argon and SF6, is supplied to the collector 3. A gas stream passing through a porous filling funnel fills the mold cavity and washes the stream of the metal being poured, while protecting the metal from contact with the atmosphere. Gas supply is controlled by a valve on the pipeline. To assess the efficiency of pouring in an inert medium, from the point of view of the formation of “secondary” oxides, pouring was carried out in a chill mold, in the gating system of which a filter mesh of the SSF-4 brand was mounted to capture non-metallic inclusions in the form of oxides. Macro sections of longitudinal sections of gating system sections with a filter mesh, filled in an inert medium, had 2-3 times less oxide inclusions than macro sections of the gating system filled without an inert medium.

Предлагаемая литниковая система позволяет производить эффективную защиту струи металла от окисления при литье в кокиль, тем самым, повышая качество отливок, особенно работающих на герметичность. The proposed gating system allows for effective protection of the metal stream from oxidation during casting into a chill mold, thereby improving the quality of castings, especially those working for tightness.

Claims (1)

Литниковая система для кокиля, содержащая воронку, стояк, питатель, трубопровод для подвода инертного газа, отличающаяся тем, что воронка выполнена сменной, из пористого материала, и расположена в кокиле с образованием коллектора, полость которого ограничена внешней боковой стенкой воронки и стенками кокиля, коллектор через боковую стенку кокиля соединен с трубопроводом для подвода инертного газа. Gating system for a chill mold containing a funnel, riser, feeder, inert gas supply pipe, characterized in that the funnel is interchangeable, made of porous material, and is located in the chill mold with the formation of a collector, the cavity of which is bounded by the outer side wall of the funnel and the chill walls, the collector through the side wall of the chill mold is connected to the inert gas supply pipe.