專利名稱：：一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，屬于鋁合金半連續(xù)鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：鋁合金半連續(xù)鑄造過程的開始階段是整個(gè)鑄造過程最不穩(wěn)定的階段，會(huì)發(fā)生鑄錠開裂、漏流等嚴(yán)重的鑄造問題。尤其對(duì)于以2xxx和7xxx為代表的硬鋁合金，由于鑄錠的合金元素含量高，晶界處的低熔點(diǎn)共晶相數(shù)目較多，在凝固過程中鑄錠的塑性區(qū)較小，脆性區(qū)較大，鑄錠抵抗裂紋的能力非常低，很容易發(fā)生熱裂。尤其是硬鋁合金板坯，由于板坯四面冷卻的不均勻性，鑄錠發(fā)生熱裂的傾向更大。鑄造的開始階段是鑄造過程最不穩(wěn)定的階段，也是鑄錠最容易發(fā)生熱裂的階段。在鑄造初始，液態(tài)熔體在結(jié)晶器和引錠頭共同冷卻作用下凝固，鑄錠中心和邊部的冷卻速度差異較大，由凝固收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力較高。對(duì)于硬鋁合金，由于其本身在凝固過程中脆性區(qū)較大，塑性區(qū)較小，因此該系合金鑄錠在鑄造的開始階段發(fā)生熱裂的傾向就更大，對(duì)于大規(guī)格的硬鋁合金扁錠很難順利鑄造成形。因此，必須要有合適的引錠頭，以保證鑄錠的穩(wěn)定鑄造成形。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，旨在有效解決硬鋁合金扁錠在鑄造開始階段容易開裂的問題，此引錠頭安裝方便、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，包括引錠頭本體和內(nèi)部空腔，其特點(diǎn)是引錠頭本體的材質(zhì)采用扁鋼，內(nèi)部空腔的底面呈上凸的雙曲面，內(nèi)部空腔的深度和底面雙曲面的曲率半徑與鋁合金扁錠的尺寸三者之間的比例為(0.81.5):G620):(47)，并且內(nèi)部空腔的四個(gè)側(cè)壁帶有錐度，內(nèi)部空腔的底部還開有排水孔。進(jìn)一步地，上述的一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，所述內(nèi)部空腔的側(cè)壁帶有錐度，為了減小鑄錠底部的冷卻強(qiáng)度，引錠頭側(cè)壁與豎直面的夾角范圍為25。55°。更進(jìn)一步地，上述的一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，引錠頭的外壁呈錐角為3。的負(fù)錐面。再進(jìn)一步地，上述的一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，引錠頭的底部開有螺紋孔。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明引錠頭內(nèi)部空腔有較大深度，空腔底面采用上凸的雙曲面設(shè)計(jì)，可以增加起始鑄造階段鑄錠中心部位的冷卻能力，減小中心和邊部由于冷卻差異導(dǎo)致的熱應(yīng)力。引錠頭空腔的底部的排水孔斜向下直接將鑄造開始以及鑄造后期引錠頭空腔內(nèi)的存水排空。引錠頭外部的負(fù)錐面，不僅可以防止引錠頭進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)引錠頭外表面對(duì)結(jié)晶器內(nèi)壁的刮傷，而且可以防止結(jié)晶器內(nèi)的二次冷卻水上濺，保證鑄造安全。引錠頭通過底部螺紋和滑動(dòng)支撐臺(tái)連接，方便拆卸和維修。有效消除了現(xiàn)有技術(shù)硬鋁合金扁錠在鑄造開始階段出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象，較好滿足鋁合金連續(xù)鑄造工藝所要求的工作特性；非常實(shí)用，工作壽命長(zhǎng)，效果明顯。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖1:本發(fā)明引錠頭的剖視圖；圖2:本發(fā)明引錠頭的俯視圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，包括引錠頭本體2和內(nèi)部空腔3，引錠頭材質(zhì)采用熱變形系數(shù)較小，導(dǎo)熱能力相對(duì)較差的扁鋼，內(nèi)部空腔的底面4呈上凸的雙曲面，內(nèi)部空腔的深度和底面雙曲面的曲率半徑與鋁合金扁錠的尺寸三者之間的比例為(0.81.5):U620):(47);并且內(nèi)部空腔的四個(gè)側(cè)壁帶有錐度，其側(cè)壁與豎直面的夾角為25。55°;內(nèi)部空腔的底部設(shè)有排水孔5;引錠頭的外壁呈錐角為3。的負(fù)錐面。引錠頭的底部開有螺紋孔l。引錠頭內(nèi)部空腔3深度較大，空腔底面4采用上凸的雙曲面設(shè)計(jì)，以增加起始鑄造階段鑄錠中心部位的冷卻能力，減小中心和邊部由于冷卻差異導(dǎo)致的熱應(yīng)力。引錠頭內(nèi)部空腔深度以及引錠頭底面雙曲面的曲率半徑和鋁合金扁錠的尺寸、規(guī)格有關(guān)，對(duì)于150X450mm規(guī)格的硬鋁合金扁錠，引錠頭內(nèi)部空腔深度的范圍為7090mm，底面軋邊曲率半徑的范圍是10001800mm，軋邊曲率半徑的范圍是110190mm。引錠頭外部采用錐角為3°的負(fù)錐面設(shè)計(jì)，這樣不僅可以防止引錠頭進(jìn)入結(jié)晶器時(shí)引錠頭外表面對(duì)結(jié)晶器內(nèi)壁的刮傷，而且可以防止結(jié)晶器內(nèi)的二次冷卻水上濺，保證鑄造安全。引錠頭空腔的底部開有排水孔5，排水孔斜向下直接將鑄造開始以及鑄造后期引錠頭空腔內(nèi)的存水排空。排水孔的直徑較小，防止鋁熔體滲入而堵塞孔洞。引錠頭通過底部螺紋和滑動(dòng)支撐臺(tái)連接，可方便地進(jìn)行拆卸和維修。在鑄造時(shí)，首先利用引錠頭底面的排水孔5將內(nèi)腔中的存水排空，引錠頭內(nèi)腔3采用風(fēng)管吹干。隨后引錠頭上升進(jìn)入結(jié)晶器預(yù)設(shè)位置處。在鑄造的開始階段保證鋁合金熔體緩慢、均勻地充滿引錠頭內(nèi)部的空腔，待熔體液面開始漫過引錠頭上表面后引錠頭以設(shè)定的鑄造速度下移，半連續(xù)鑄造過程開始。本引錠頭由于采用深內(nèi)腔設(shè)計(jì)和底面雙曲上凸設(shè)計(jì)，有效的減少了硬鋁合金鑄錠中心和邊部的冷卻差異，降低了內(nèi)應(yīng)力。因此，采用本發(fā)明的引錠頭大大降低了硬鋁合金扁錠在鑄造開始階段發(fā)生裂紋的傾向，較好滿足鋁合金連續(xù)鑄造工藝所要求的工作特性，工作穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益卓越。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，包括引錠頭本體(2)和內(nèi)部空腔(3)，其特征在于引錠頭本體(2)的材質(zhì)采用扁鋼，內(nèi)部空腔的底面(4)呈上凸的雙曲面，內(nèi)部空腔的深度和底面雙曲面的曲率半徑與鋁合金扁錠的尺寸三者之間的比例為(0.8～1.5)∶(16～20)∶(4～7)，并且內(nèi)部空腔的四個(gè)側(cè)壁帶有錐度，內(nèi)部空腔的底部還開有排水孔(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，其特征在于所述內(nèi)部空腔的側(cè)壁帶有錐度，其側(cè)壁與豎直面的夾角為25°55°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，其特征在于引錠頭的外壁呈錐角為3°的負(fù)錐面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，其特征在于引錠頭的底部開有螺紋孔(1)。全文摘要本發(fā)明提供一種適合硬鋁合金扁錠半連續(xù)鑄造的引錠頭，引錠頭本體的材質(zhì)采用扁鋼，內(nèi)部空腔的底面呈上凸的雙曲面，內(nèi)部空腔的深度和底面雙曲面的曲率半徑與鋁合金扁錠寬度三者之間的比例為(0.8～1.5)∶(16～20)∶(4～7)，并且內(nèi)部空腔的四個(gè)側(cè)壁帶有錐度，內(nèi)部空腔的底部還開有排水孔。有效消除了硬鋁合金扁錠在鑄造開始階段出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象，較好滿足鋁合金連續(xù)鑄造工藝所要求的工作特性；工作穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)，應(yīng)用前景看好。文檔編號(hào)B22D11/14GK101181740SQ200710190959公開日2008年5月21日申請(qǐng)日期2007年11月30日優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日發(fā)明者劉金炎,王家淳,郭世杰,科馬申請(qǐng)人:蘇州有色金屬研究院有限公司