熔铸装置及熔铸方法与流程

1.本技术涉及熔铸技术领域，尤其涉及一种熔铸装置及熔铸方法。


背景技术：

2.铝合金广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等领域。铝合金的加工需要采用熔铸工艺，熔铸工艺一般包括配料、装炉、熔化、扒渣滓、转炉、晶粒细化、铸造和锯切等工序，可为轧制、锻造、挤压等生产提供合格的锭坯，铸锭质量的高低直接影响铝合金制品的最终质量。
3.铝合金铸造工艺可分为砂型铸造工艺和特种铸造工艺。初步进入型腔的铝液有一个喷溅的过程，这个过程铝合金会与空气充分接触并发生反应，导致铝合金氧化过快。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种熔铸装置及熔铸方法，可以改善相关技术中初步进入型腔的铝液会产生喷溅而与空气接触并发生反应，导致铝合金氧化过快的技术问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种熔铸装置，包括：
6.砂型，具有型腔和连通于所述型腔的直浇道；
7.耐高温管，设置于所述直浇道内；
8.限流管，设置于所述耐高温管内并与所述耐高温管的内壁之间形成有限流空间，所述限流管的管壁上开设有多个通孔，所述通孔连通所述耐高温管的内部空间和所述限流空间；以及
9.限流件，活动设置于所述限流管的内部，用于封堵或开启所述通孔。
10.本技术实施例中上述的技术方案，至少具有如下技术效果：由于直浇道内设置有耐高温管，耐高温管内设置有限流管，限流管内活动设置有限流件，限流管的管壁上开设有多个通孔，限流件能够封堵或开启通孔，当浇铸液从限流管进入直浇道，在限流件和限流管的配合作用下，浇铸液从限流管的通孔流出，可对初步进入型腔的浇铸液进行限速，减少浇铸液喷溅，避免氧化过快。并且，限流件可以在限流管内活动，以封堵或开启不同总面积的通孔，从而改变浇铸液流速。
11.在一些实施例中，所述限流管包括：
12.管体，设置于所述耐高温管内并与所述耐高温管的内壁之间形成有所述限流空间，所述管体的管壁上开设有所述通孔；以及
13.放置板，固定于所述管体并放置于所述耐高温管的顶部；
14.其中，所述限流件活动设置于所述管体的内部。
15.在一些实施例中，所述限流管还包括至少一个固定钉，所述固定钉固定设置于所述放置板上并位于所述管体的外部，且所述固定钉置入所述砂型中。
16.在一些实施例中，多个所述通孔包括第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述第一通孔的直径小于所述第二通孔的直径，所述第二通孔的直径小于所述第三通孔的
直径，所述第三通孔的直径小于所述第四通孔的直径；所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔以及所述第四通孔沿所述直浇道的深度方向依次设置；和/或
17.所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔以及所述第四通孔的数量均为多个。
18.在一些实施例中，所述限流管包括第一部分和第二部分，所述第一部分上开设有凹槽，所述第二部分上设有凸出结构，所述凹槽与所述凸出结构相插接配合；和/或
19.所述限流管的内壁还设有限位部，所述限位部用于支承所述限流件以限制所述限流件脱离所述限流管；
20.所述限位部为环形限位部。
21.在一些实施例中，所述限流件为可熔限流件，且所述限流件的熔点低于浇铸液的熔点，所述限流件的材料为强度加强材料；
22.所述限流件包括：
23.阻流部，活动设置于所述限流管的内部，所述阻流部的外壁与所述限流管的内壁接触且能够发生相对移动；以及
24.遮挡部，凸出设置于所述阻流部的上方并与所述阻流部之间形成有缺口。
25.在一些实施例中，所述阻流部包括第一环形台阶部、第二环形台阶部和第三环形台阶部，所述第二环形台阶部位于所述第一环形台阶部的外围，所述第三环形台阶部位于所述第二环形台阶部的外围，且所述第一环形台阶部的厚度小于所述第二环形台阶部的厚度，所述第二环形台阶部的厚度小于所述第三环形台阶部的厚度。
26.在一些实施例中，所述第一环形台阶部上开设有第一通槽，所述第一通槽沿所述第一环形台阶部的厚度方向贯穿所述第一环形台阶部；和/或
27.所述第二环形台阶部上开设有第二通槽，所述第二通槽沿所述第二环形台阶部的厚度方向贯穿所述第二环形台阶部；和/或
28.所述第三环形台阶部上开设有第三通槽，所述第三通槽沿所述第三环形台阶部的厚度方向贯穿所述第三环形台阶部。
29.在一些实施例中，所述遮挡部包括中心部、对称设置于所述中心部两侧的两个子遮挡部；所述中心部的内部中空；所述子遮挡部上开设有第四通槽，所述第四通槽沿所述子遮挡部的厚度方向贯穿所述子遮挡部。
30.第二方面，本技术实施例提供了一种熔铸方法，包括以下步骤：
31.(1)以原料中元素的原子百分比为3.0-5.0％mg、1.5-2.5％si、1.0-2.5％fe、0.2-0.4％cr，其余为al,配置原料；
32.(2)对各原料进行清洗并烘干；
33.(3)熔化原料al，并依次加入原料cr、fe、si和mg，加入原料cr、fe、si和mg的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化；
34.(4)投放精炼剂，并通入氮气进行精炼，以获得熔炼混合液；
35.(5)制造所述熔铸装置，调整所述限流件的高度和角度，再将所述熔炼混合液浇铸入所述熔铸装置，并且冷却成型；
36.其中，所述限流件为可熔限流件，且所述限流件的熔点低于浇铸液的熔点，所述限流件的材料为强度加强材料，所述强度加强材料为ca、ba或者ca和ba形成的合金。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本技术实施例提供的熔铸装置的结构示意图；
39.图2为本技术实施例提供的限流管的结构示意图；
40.图3为本技术另一实施例提供的限流管的正视结构示意图；
41.图4为本技术又一实施例提供的限流管的第一部分的正视结构示意图；
42.图5为本技术又一实施例提供的限流管的第二部分的正视结构示意图；
43.图6为本技术再一实施例提供的限流管的俯视结构示意图；
44.图7为本技术实施例提供的限流件的结构示意图；
45.图8为图7所示的限流件的俯视结构示意图；
46.图9为本技术另一实施例提供的限流件的结构示意图；
47.图10为本技术又一实施例提供的限流件的结构示意图；
48.图11为图7所示的限流件放置于图2所示的限流管内的安装结构示意图；
49.图12为图11所示的限流件放置于限流管内的安装俯视结构示意图。
50.其中，图中各附图标记：
51.100、熔铸装置；10、砂型；101、型腔；102、直浇道；20、耐高温管；30、限流管；301、管体；302、放置板；303、固定钉；304、通孔；3041、第一通孔；3042、第二通孔；3043、第三通孔；3044、第四通孔；305、限位部；306、凹槽；307、凸出结构；40、限流件；401、阻流部；4011、第一环形台阶部；4012、第一通槽；4013、第二环形台阶部；4014、第二通槽；4015、第三环形台阶部；4016、第三通槽；402、遮挡部；4021、中心部；4022、子遮挡部；4023、第四通槽。
具体实施方式
52.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
53.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，而非限制本技术。本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
54.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
55.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
57.在本技术中，“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
58.需要说明的是，本技术中，“在一些实施例中”、“示例性地”、“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术中被描述为“在一些实施例中”、“示例性地”、“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“在一些实施例中”、“示例性地”、“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现上述词语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
59.铝合金广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等领域。铝合金的加工需要采用熔铸工艺，熔铸工艺一般包括配料、装炉、熔化、扒渣滓、转炉、晶粒细化、铸造和锯切等工序，可为轧制、锻造、挤压等生产提供合格的锭坯，铸锭质量的高低直接影响铝合金制品的最终质量。
60.铝合金铸造工艺可分为砂型铸造工艺和特种铸造工艺。初步进入型腔的铝液有一个喷溅的过程，这个过程铝合金会与空气充分接触并发生反应，导致铝合金氧化过快。
61.基于此，为改善相关技术中初步进入型腔的铝液会产生喷溅而与空气接触并发生反应，导致铝合金氧化过快的技术问题，本技术实施例提供了以下方案。
62.请参阅图1和图2，本技术实施例提供一种熔铸装置100，熔铸装置100包括砂型10、耐高温管20、限流管30以及限流件40，其中：
63.砂型10具有型腔101和连通于型腔101的直浇道102。
64.耐高温管20设置于直浇道102内；
65.限流管30设置于耐高温管20内并与耐高温管20的内壁之间形成有限流空间，限流管30的管壁上开设有多个通孔304，通孔304连通耐高温管20的内部空间和限流空间；
66.限流件40活动设置于限流管30的内部，用于封堵或开启通孔。
67.可以理解，耐高温管20是具有耐高温性能的两端开口的管状体，可以采用高于浇铸液的熔点的材料制作而成，例如可以是陶瓷材料、钢等，但不限于此。限流管30可以是各种形状的两端开口的管状体，例如可以是圆形管体(图1和图2中即示例性地示出了该种情况)、方形管体等。限流件40可以是在限流管30内活动并用于封堵或开启限流件40的通孔的结构件，例如可以是圆柱形限流件(图1和图7中即示例性地示出了该种情况)。
68.由以上可知，本技术实施例提供的熔铸装置，在对熔铸装置100进行浇铸时，浇铸液可以从限流管30注入直浇道102中，由于限流管30与耐高温管20的内壁之间形成有限流空间，限流件40可堵设于限流管30的内部，以限制浇铸液直接从限流管30的底部管口进入耐高温管20，并且限流件40可用于封堵或开启限流管30的多个通孔304，浇铸液会从限流管
30的管壁上的多个通孔304流出，再通过限流空间进入耐高温管20内，最终进入型腔101中成型，因此限流管30和限流件40的配合可对初步注入砂型10的浇铸液进行限速，减少浇铸液喷溅，避免氧化过快。
69.并且，不同的浇铸液成型的浇铸产品所需适合的浇铸液流速也不相同，浇铸液流速影响浇铸产品的强度、平整度和氧化度等，相关技术中，一般在浇铸过程中，通过人工控制浇入砂型中的浇铸液的流速，不同工人操作时，控制的浇铸液流速存在一定差异，导致浇铸产品的质量一致性较差，并且效率低。而本技术实施例中，限流件40可以在限流管30内活动，以封堵或开启不同总面积的通孔304，进而改变单位时间内浇铸液从限流管30内通过通孔304流入耐高温管20内的量，从而可以精确改变浇铸液进入直浇道102和型腔101的流速。在一些实施例中，限流管30为圆形管，限流件40为圆柱形限流件，且能够在限流管30内绕限流管30的轴线转动。
70.在一些实施例中，请参阅图1和图2，限流管30包括管体301和放置板302。管体301设置于耐高温管20内并与耐高温管20的内壁之间形成有限流空间，管体301的管壁上开设有通孔304。放置板302固定于管体301并放置于耐高温管20的顶部。其中，限流件40活动设置于管体301的内部。
71.如此设置，在安装限流管30时，使管体301置入耐高温管20，并使放置板302放置于耐高温管20的顶部即可，安装便捷，且便于将限流管30取出，以方便定期清洗限流管30，避免限流管30的通孔堵塞，或者更换限流管30。
72.在一些实施例中，请参阅图1及图2，限流管30还包括至少一个固定钉303，固定钉303固定设置于放置板302上并位于管体301的外部，且固定钉303置入砂型10中。
73.可以理解，固定钉303是用于起到固定效果的结构件，例如可以是柱状结构(图1和图2中即示例性地示出了该种情况)、杆状结构、锥形结构等，但不限于此。
74.如此设置，固定钉303置入砂型10中，可以提高限流管30放置于耐高温管20上的稳定性。
75.在一些实施例中，请参阅图3，多个通孔304包括第一通孔3041、第二通孔3042、第三通孔3043和第四通孔3044，第一通孔3041的直径小于第二通孔3042的直径，第二通孔3042的直径小于第三通孔3043的直径，第三通孔3043的直径小于第四通孔3044的直径。第一通孔3041、第二通孔3042、第三通孔3043和第四通孔3044沿直浇道102的深度方向依次设置。第一通孔3041、第二通孔3042、第三通孔3043及第四通孔3044的数量均为多个。
76.可以理解，直浇道102的深度方向是指直浇道102的顶部指向底部的方向，也可视为浇铸液的流动方向。
77.如此设置，当限流件40设置在限流管30内越靠近限流管30的顶部管口的位置，限流件40开启限流管30的通孔面积越小，对浇铸液的限流作用效果越明显，浇铸液流速越慢；反之，当限流件40设置在限流管30内越靠近限流管30的底部管口的位置，则浇铸液流速越快。并且在熔铸装置100的浇铸过程中，在浇铸液的不断冲击下，限流件40在限流管30内会沿直浇道102的深度方向缓速移动，限流件40开启限流管30的通孔面积逐渐变大，浇铸液流速逐渐加快。
78.在一些实施例中，请参阅图4和图5，限流管30包括第一部分和第二部分，第一部分上开设有凹槽306，第二部分上设有凸出结构307，凹槽306与凸出结构307相插接配合。
79.可以理解，第一部分和第二部分可以为半管状结构，第一部分和第二部分可以拼接为一个圆形管体。
80.如此设置，限流管30可通过凹槽306与凸出结构307相分离而拆卸，限流管30拆卸后，限流件40放入限流管30中，然后调整限流件40与限流管30的连接位置，再拼接限流管30。可以更易调整限流件40在限流管30内的高度和角度，即更易调整限流件40开启限流管30的通孔面积，从而更易控制浇铸液流速。
81.可选地，在一些实施例中，限流件40的外壁与第一部分的内壁和第二部分的内壁相抵接(可以过盈配合)，即可通过第一部分和第二部分夹设限流件40，以限制限流件40在限流管30内活动，限流件40不会在浇铸液的不断冲击下移动而脱离限流管30，有利于使浇铸液的流速稳定，尤其适应于要求浇铸液流速全程恒定的情况。
82.可选地，在另一些实施例中，限流件40的外壁与第一部分的内壁和第二部分的内壁摩擦接触(可以过渡配合)，以具有一定的摩擦阻力，且使得限流件40在受到浇铸液的冲击力时能够在限流管30内移动，在浇铸液的不断冲击下，限流件40在限流管30内会沿直浇道102的深度方向缓速移动，限流件40开启限流管30的通孔的总面积逐渐变大，浇铸液流速逐渐加快，有利于提高浇铸后期的浇铸效率，尤其适应于要求前期浇铸液流速小而后期流速大的情况。
83.在一些实施例中，请参阅图4至图6，限流管30的内壁还设有限位部305，限位部305用于支承限流件40以限制限流件40脱离限流管30。
84.可以理解，限位部305是用于起到防脱离效果的限位结构件，例如可以是环形限位结构(图6中即示例性地示出了该种情况)、方形限位结构等。
85.如此设置，限位部305可以防止限流件40在浇铸液的不断冲击下沿直浇道102的深度方向移动而脱离限流管30。
86.相关技术中，砂型铸造在实际生产中，易出现夹砂缺陷和气泡缺陷，会降低铝合金的强度和塑性。
87.基于此，在一些实施例中，限流件40为可熔限流件，且限流件40的熔点低于浇铸液的熔点，限流件40的材料为强度加强材料。
88.可以理解，强度加强材料为用于增加浇铸液固化形成的铸件的强度的材料；例如，若浇铸液为铝液，强度加强材料可以是钙、钡或者钙钡形成的合金，并且限流件40会逐渐熔化于浇铸液。
89.如此设置，在对熔铸装置100进行浇铸时，浇铸液流过限流件40，限流件40逐渐熔化于浇铸液中，并且限流件40的材料为强度加强材料，强度加强材料熔化于浇铸液后可加强浇铸液形成的合金的强度；此外，当限流件40完全熔化后，限流管30不再被限流件40封堵，即不再对浇铸液进行限速，可提高熔铸效率。
90.在一些实施例中，请参阅图7和图8，限流件40包括阻流部401和遮挡部402，阻流部401活动设置于限流管30的内部，且阻流部401的外壁与限流管30的内壁接触且能够发生相对移动；遮挡部402凸出设置于阻流部401的上方并与阻流部401之间形成有缺口。阻流部401封堵于限流管30的内部，以限制浇铸液直接从限流管30的底部管口进入耐高温管20，遮挡部402封堵或开启限流管30的内壁上的通孔304，并且限流件40能在限流管30上下移动或转动。
91.可以理解，限流管30可以为圆形管，限流件40可以为圆柱形限流件，即阻流部401和遮挡部402可以为圆柱形结构件(图2、图7和图11中即示例性地示出了该种情况)，阻流部401和遮挡部402能够在限流管30内上下移动和绕限流管30的轴线转动。阻流部401的上方是指阻流部401朝向限流管30的顶部管口的一侧。
92.如此设置，在对熔铸装置100进行浇铸时，由于阻流部401封堵于限流管30的内部，因此浇铸液从限流管30的内壁上的多个通孔304流出，即对浇铸液进行限速。并且当限流件40在限流管30上下移动时，遮挡部402封堵或开启限流管30的内壁上的不同总面积的通孔304，可以改变单位时间内浇铸液从限流管30内通过通孔304流入耐高温管20内的量，即可以调整浇铸液流速；由于遮挡部402与阻流部401之间形成有缺口，当限流件40在限流管30内转动时，可以改变遮挡部402封堵限流管30的内壁上的一部分的通孔304的总面积，且改变与缺口连通的限流管30的内壁上的另一部分的通孔304的总面积，进而可以改变单位时间内浇铸液从限流管30内通过通孔304流入耐高温管20内的量，即可以调整浇铸液流速，因此，限流件40不仅可以在限流管30内上下移动以改变浇铸液流速，也可以在限流管30内转动而改变流速，且两者可以配合调节，有利于提高对流速调节的多样性和调节精确度。
93.在一些实施例中，请参阅图7及图8，阻流部401包括第一环形台阶部4011、第二环形台阶部4013和第三环形台阶部4015，第二环形台阶部4013位于第一环形台阶部4011的外围，第三环形台阶部4015位于第二环形台阶部4013的外围，且第一环形台阶部4011的厚度小于第二环形台阶部4013的厚度，第二环形台阶部4013的厚度小于第三环形台阶部4015的厚度。
94.如此设置，阻流部401呈中心向上的阶梯型，并且在阻流部401为可熔阻流部时，使阻流部401在浇铸过程中由中心逐渐向外围熔化至完全熔化，使得浇铸液的过流截面的面积逐渐增大，即浇铸液的流速逐渐增大，当阻流部401完全熔化后，不再对浇铸液限速。这样实现了对初步注入砂型10的浇铸液进行限速，减少浇铸液喷溅，避免其氧化过快，并且在浇铸液不断注入至阻流部401完全熔化后，浇铸液的流速逐渐增大至不再对浇铸液限速，从而提高熔铸效率。
95.此外，由于阻流部401呈中心向上的阶梯型，使得阻流部401在浇铸过程中必然会由中心逐渐向外围熔化，可以降低阻流部401出现不规则熔化或由外围逐渐向中心熔化造成的阻流部401熔化不均匀或不稳定的情况(例如阻流部401发生脱落、迅速移动或翻转等)，进而提高阻流部401熔化后的材料与浇铸液混合的均匀性，从而有利于提高铸件的质量。
96.在一些实施例中，请参阅图9，第一环形台阶部4011上开设有第一通槽4012，第一通槽4012沿第一环形台阶部4011的厚度方向贯穿第一环形台阶部4011；第二环形台阶部4013上开设有第二通槽4014，第二通槽4014沿第二环形台阶部4013的厚度方向贯穿第二环形台阶部4013；第三环形台阶部4015上开设有第三通槽4016，第三通槽4016沿第三环形台阶部4015的厚度方向贯穿第三环形台阶部4015。
97.可以理解，第一通槽4012、第二通槽4014和第三通槽4016可以是圆弧形(图9中即示例性地示出了该种情况)、长条形、圆孔形等通槽。
98.如此设置，第一通槽4012、第二通槽4014和第三通槽4016分别增大浇铸液与第一环形台阶部4011、第二环形台阶部4013和第三环形台阶部4015的接触面积，加快阻流部401
的熔化，增大阻流部401熔化后的材料与浇铸液混合的均匀性。
99.在一些实施例中，请参阅图7及图8，遮挡部402包括中心部4021、对称设置于中心部4021两侧的子遮挡部4022，中心部4021的内部中空。
100.如此设置，子遮挡部4022对称设置于中心部4021的两侧，子遮挡部4022围绕中心部4021转动，更易调节封堵或开启限流管30的通孔304的总面积大小。
101.在一些实施例中，请参阅图9，子遮挡部4022上开设有第四通槽4023，第四通槽4023沿子遮挡部4022的厚度方向贯穿子遮挡部4022。
102.可以理解，第四通槽4023可以是一个或多个圆弧形(图9中即示例性地示出了该种情况)、长条形、圆孔形等通槽。
103.如此设置，第四通槽4023增大浇铸液与子遮挡部4022的接触面积，并且在子遮挡部4022为可熔遮挡部时，加快子遮挡部4022的熔化。
104.在一些实施例中，请参阅图10，第一通槽4012、第二通槽4014和第三通槽4016为弯折形通槽，例如可以是x形通槽。
105.如此设置，弯折形通槽可以减缓浇铸液流过阻流部401的速度，增加浇铸液与阻流部401之间的接触面积，并且在阻流部401为可熔阻流部，且材料为强度加强材料时，可使阻流部401熔化更均匀，进而使浇铸液与熔化后的阻流部401的材料混合更加均匀，从而有利于进一步加强浇铸液形成的合金的强度。
106.在一些实施例中，限流管30的多个通孔304的直径沿直浇道102的圆周方向依次增加。
107.如此设置，当限流件40在限流管30内沿多个通孔304直径变大的方向转动，限流件40开启限流管30的通孔面积越小，对浇铸液的限流作用效果越明显，浇铸液流速越慢；反之，当限流件40在限流管30内沿多个通孔304直径变小的方向转动，则浇铸液流速越快。
108.本技术实施例还提供一种熔铸方法，包括以下步骤：
109.(1)以原料中元素的原子百分比为3.0-5.0％mg、1.5-2.5％si、1.0-2.5％fe、0.2-0.4％cr，其余为al,配置原料。
110.可以理解，原料可以为镁粉、单晶硅、铁粉、铬粉、铝板等。
111.(2)对各原料进行清洗并烘干。
112.可以理解，可以通过对各原料的表面进行清洗并烘干，使得原料无泥砂和油污，且干燥。
113.(3)熔化原料al，并依次加入原料cr、fe、si和mg，加入原料cr、fe、si和mg的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化。
114.可以理解，在操作时，可以将铝板加入熔炼炉中，加热熔炼炉，将铝板熔化成铝液，铝板熔化过程中搅拌并扒渣，铝板充分熔化后可依次加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉，在加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉的过程中，可以控制温度并搅拌至完全熔化。
115.(4)投放精炼剂，并通入氮气进行精炼，以获得熔炼混合液。
116.可以理解，在具体操作时，可以向熔炼炉内投放精炼剂并通入氮气进行精炼，精炼一定时间后，持续搅拌并扒渣，从熔炼炉中心位置取样分析调整成分，直至合格为止，将熔炼炉降温至1060-1350℃并保持温度，在保持通入氮气的气氛下静置30-45min。
117.(5)制造如上述任一实施例的熔铸装置，限流件为可熔限流件，调整限流件的高度
和角度，再将熔炼混合液浇铸入熔铸装置，并且冷却成型。
118.可以理解，限流件为可熔限流件，且限流件的熔点低于浇铸液的熔点，限流件的材料为强度加强材料，强度加强材料为ca、ba或者ca和ba形成的合金。
119.实施例1：
120.(1)以原料中元素的原子百分比为3.0％mg、1.5％si、1.0％fe、0.2％cr，其余为al,配置原料，原料依次为为镁粉、单晶硅、铁粉、铬粉、铝板。
121.(2)对各原料的表面进行清洗并烘干，使得原料无泥砂和油污，且干燥。
122.(3)铝板加入熔炼炉中，加热熔炼炉，将铝板熔化成铝液，铝板熔化过程中搅拌并扒渣，铝板充分熔化后依次加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉，加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化。
123.(4)向熔炼炉内投放精炼剂并通入氮气进行精炼，精炼一定时间后，持续搅拌并扒渣，从熔炼炉中心位置取样分析调整成分，直至合格为止，将熔炼炉降温至1060℃并保持温度，在保持通入氮气的气氛下静置30min。
124.(5)制造如实施例的熔铸装置100，调整限流件40的高度和角度，限流件40的材料为ca，再将熔炼混合液浇铸入熔铸装置100，并且冷却成型。
125.实施例2：
126.(1)以原料中元素的原子百分比为5.0％mg、2.5％si、2.5％fe、0.4％cr，其余为al,配置原料，原料依次为为镁粉、单晶硅、铁粉、铬粉、铝板。
127.(2)对各原料的表面进行清洗并烘干，使得原料无泥砂和油污，且干燥。
128.(3)铝板加入熔炼炉中，加热熔炼炉，将铝板熔化成铝液，铝板熔化过程中搅拌并扒渣，铝板充分熔化后依次加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉，加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化。
129.(4)向熔炼炉内投放精炼剂并通入氮气进行精炼，精炼一定时间后，持续搅拌并扒渣，从熔炼炉中心位置取样分析调整成分，直至合格为止，将熔炼炉降温至1350℃并保持温度，在保持通入氮气的气氛下静置45min。
130.(5)制造如实施例的熔铸装置100，调整限流件40的高度和角度，限流件40的材料为ba，再将熔炼混合液浇铸入熔铸装置100，并且冷却成型。
131.实施例3：
132.(1)以原料中元素的原子百分比为4.0％mg、2％si、1.5％fe、0.3％cr，其余为al,配置原料，原料依次为为镁粉、单晶硅、铁粉、铬粉、铝板。
133.(2)对各原料的表面进行清洗并烘干，使得原料无泥砂和油污，且干燥。
134.(3)铝板加入熔炼炉中，加热熔炼炉，将铝板熔化成铝液，铝板熔化过程中搅拌并扒渣，铝板充分熔化后依次加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉，加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化。
135.(4)向熔炼炉内投放精炼剂并通入氮气进行精炼，精炼一定时间后，持续搅拌并扒渣，从熔炼炉中心位置取样分析调整成分，直至合格为止，将熔炼炉降温至1210℃并保持温度，在保持通入氮气的气氛下静置40min。
136.(5)制造如实施例的熔铸装置100，调整限流件40的高度和角度，限流件40的材料为钙钡合金，再将熔炼混合液浇铸入熔铸装置100，并且冷却成型。
137.对比例1：
138.(1)以原料中元素的原子百分比为3.0％mg、1.5％si、1.0％fe、0.2％cr，其余为al,配置原料，原料依次为为镁粉、单晶硅、铁粉、铬粉、铝板。
139.(2)对各原料的表面进行清洗并烘干，使得原料无泥砂和油污，且干燥。
140.(3)铝板加入熔炼炉中，加热熔炼炉，将铝板熔化成铝液，铝板熔化过程中搅拌并扒渣，铝板充分熔化后依次加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉，加入铬粉、铁粉、单晶硅和镁粉的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化。
141.(4)向熔炼炉内投放精炼剂并通入氮气进行精炼，精炼一定时间后，持续搅拌并扒渣，从熔炼炉中心位置取样分析调整成分，直至合格为止，将熔炼炉降温至1060℃并保持温度，在保持通入氮气的气氛下静置30min。
142.(5)制造如实施例的熔铸装置100，调整限流件40的高度和角度，限流件40不可熔，再将熔炼混合液浇铸入熔铸装置100，并且冷却成型。
143.实施例1-3和对比例1的力学性能测定结果如表1所示。
144.表1：各实施例和对比例的力学性能
[0145][0146]
由以上可知，本技术实施例提供的熔铸方法，铝液中还加入了镁、硅、铁、铬元素，可以提高铝合金的力学性能。另外，从表1可以看出，本实施例1-3(限流件40材料为强度加强材料钙、钡或钙钡合金，限流件40的熔点低于浇铸液，限流件40会逐渐熔化于浇铸液中)制备的铝合金，相比于对比例1(限流件40不可溶)制备的铝合金，强度、抗拉强度和延伸率都有所提高。因此在铝合金溶液浇铸过程中，再逐渐熔化钙、钡或钙钡合金，可以进一步提高铝合金的力学性能。
[0147]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种熔铸装置，其特征在于，包括：砂型，具有型腔和连通于所述型腔的直浇道；耐高温管，设置于所述直浇道内；限流管，设置于所述耐高温管内并与所述耐高温管的内壁之间形成有限流空间，所述限流管的管壁上开设有多个通孔，所述通孔连通所述耐高温管的内部空间和所述限流空间；以及限流件，活动设置于所述限流管的内部，用于封堵或开启所述通孔。2.如权利要求1所述的熔铸装置，其特征在于，所述限流管包括：管体，设置于所述耐高温管内并与所述耐高温管的内壁之间形成有所述限流空间，所述管体的管壁上开设有所述通孔；以及放置板，固定于所述管体并放置于所述耐高温管的顶部；其中，所述限流件活动设置于所述管体的内部。3.如权利要求2所述的熔铸装置，其特征在于：所述限流管还包括至少一个固定钉，所述固定钉固定设置于所述放置板上并位于所述管体的外部，且所述固定钉置入所述砂型中。4.如权利要求1所述的熔铸装置，其特征在于：多个所述通孔包括第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述第一通孔的直径小于所述第二通孔的直径，所述第二通孔的直径小于所述第三通孔的直径，所述第三通孔的直径小于所述第四通孔的直径；所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔以及所述第四通孔沿所述直浇道的深度方向依次设置；和/或所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔以及所述第四通孔的数量均为多个。5.如权利要求1所述的熔铸装置，其特征在于：所述限流管包括第一部分和第二部分，所述第一部分上开设有凹槽，所述第二部分上设有凸出结构，所述凹槽与所述凸出结构相插接配合；和/或所述限流管的内壁还设有限位部，所述限位部用于支承所述限流件以限制所述限流件脱离所述限流管；所述限位部为环形限位部。6.如权利要求1所述的熔铸装置，其特征在于，所述限流件为可熔限流件，且所述限流件的熔点低于浇铸液的熔点；所述限流件包括：阻流部，活动设置于所述限流管的内部，所述阻流部的外壁与所述限流管的内壁接触且能够发生相对移动；以及遮挡部，凸出设置于所述阻流部的上方并与所述阻流部之间形成有缺口。7.如权利要求6所述的熔铸装置，其特征在于：所述阻流部包括第一环形台阶部、第二环形台阶部和第三环形台阶部，所述第二环形台阶部位于所述第一环形台阶部的外围，所述第三环形台阶部位于所述第二环形台阶部的外围，且所述第一环形台阶部的厚度小于所述第二环形台阶部的厚度，所述第二环形台阶部的厚度小于所述第三环形台阶部的厚度。8.如权利要求7所述的熔铸装置，其特征在于：所述第一环形台阶部上开设有第一通槽，所述第一通槽沿所述第一环形台阶部的厚度方向贯穿所述第一环形台阶部；和/或
所述第二环形台阶部上开设有第二通槽，所述第二通槽沿所述第二环形台阶部的厚度方向贯穿所述第二环形台阶部；和/或所述第三环形台阶部上开设有第三通槽，所述第三通槽沿所述第三环形台阶部的厚度方向贯穿所述第三环形台阶部。9.如权利要求6所述的熔铸装置，其特征在于：所述遮挡部包括中心部、对称设置于所述中心部两侧的两个子遮挡部；所述中心部的内部中空；所述子遮挡部上开设有第四通槽，所述第四通槽沿所述子遮挡部的厚度方向贯穿所述子遮挡部。10.一种熔铸方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以原料中元素的原子百分比为3.0-5.0％mg、1.5-2.5％si、1.0-2.5％fe、0.2-0.4％cr，其余为al,配置原料；(2)对各原料进行清洗并烘干；(3)熔化原料al，并依次加入原料cr、fe、si和mg，加入原料cr、fe、si和mg的过程中，控制温度并搅拌至完全熔化；(4)投放精炼剂，并通入氮气进行精炼，以获得熔炼混合液；(5)制造如权利要求1至9任一项所述的熔铸装置，调整所述限流件的高度和角度，再将所述熔炼混合液浇铸入所述熔铸装置，并且冷却成型；其中，所述限流件为可熔限流件，且所述限流件的熔点低于浇铸液的熔点，所述限流件的材料为强度加强材料，所述强度加强材料为ca、ba或者ca和ba形成的合金。

技术总结
本申请涉及熔铸技术领域，提供一种熔铸装置及熔铸方法，熔铸装置包括：砂型，具有型腔和连通于所述型腔的直浇道；耐高温管，设置于所述直浇道内；限流管，设置于所述耐高温管内并与所述耐高温管的内壁之间形成有限流空间，所述限流管的管壁上开设有多个通孔，所述通孔连通所述耐高温管的内部空间和所述限流空间；以及限流件，活动设置于所述限流管的内部，用于封堵或开启所述通孔。本申请提供的熔铸装置及熔铸方法，可以对浇铸液进行限速，减少浇铸液喷溅，避免氧化过快。避免氧化过快。避免氧化过快。


技术研发人员：吴越 张洪
受保护的技术使用者：南昌一众铝业有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/9