一种用于铸造的带冷却水道的熔杯制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于铸造的带冷却水道的熔杯，包括：圆筒状的熔杯本体，和熔杯两端的冷却水道，一端冷却水道为带有内螺纹的两段连通圆柱孔，另一端的冷却水道是由熔杯本身的凹槽和一圆环外套组合通过焊接的方式组成的。与现有技术相比，本实用新型专利技术公开的带有冷却水道的熔杯可以降低熔杯在使用过程中的温度，提高熔杯使用寿命。圆柱状的熔杯本体，所述熔杯本体包括与压射冲头配合的近端、有浇口开口的远端；所述远端的浇口开口下部内表面加工有激光硬化层，所述激光硬化层为完全布满的激光合金层。本实用新型专利技术公开的激光强化熔杯强化区域可以提高耐磨性、耐侵蚀性和强化层与基体的结合强度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铸造的带冷却水道的熔杯
本技术涉及机械加工，具体涉及一种用于铸造的带冷却水道的熔杯。
技术介绍
熔杯又叫压射室、料筒、料缸、料杯等，用于铝镁合金铸造领域，是消耗量较大的耗材。熔杯的工作原理是，压射头与熔杯配合，连接在熔杯本体的近端。在熔杯本体远端浇口浇注铝镁合金时，压射头将熔融状态的铝合金液推入压铸模型内，使铝合金液凝固成形为设计的零件。由于熔杯在工作过程中，不但要承受反复的摩擦，而且在高温铝合金液的浇注下，浇口下部内壁表面很容易磨损和冲蚀，产品寿命较低。熔杯的使用寿命对于工作效率和成本消耗都有着很大的影响。现有技术中，为了对熔杯进行改进，提出了很多种解决方案，例如开发不同材质的熔杯，高性能H13钢和3cr2w8v钢是最常见的材质。为了改进熔杯的性能，对熔杯表面进行强化加工的方法来提高熔杯寿命。例如常见的热处理，调质、淬火、渗氮等。调质淬火硬度为HRC40-45，氮化深度为0.2mm-0.3mm，氮化硬度为HRC62-65。上述改进最大的问题是基体硬度不高，耐铝液冲蚀性不强。表面渗氮处理后，渗氮层太薄、太脆，且渗氮层与基体为物理结合，结合不牢固，受冲击容易脱落。在渗氮层脱落后，性能急剧下降。因此，本技术考虑对现有技术中的熔杯进行改进，以解决现有技术表面处理后耐铝液冲蚀性能差，严重影响熔杯使用寿命的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种用于铸造的带冷却水道的熔杯，包括：圆筒状的熔杯本体，具有一个远端和一个近端；所述远端上设有第一冷却水道，所述第一冷却水道为带有内螺纹的两端连通圆柱孔；所述近端上设有第二冷却水道，所述第二冷却水道由近端上的凹槽和圆环外套焊接形成；在所述熔杯本体的内壁上设有激光硬化层。优选的，所述激光硬化层为完全布满内壁表面的激光合金层。优选的，所述完全布满内壁表面的激光合金层的厚度为0.5mm-0.8mm。优选的，所述完全布满内壁表面的激光合金层为很多条激光合金带搭接而成。优选的，所述搭接的激光合金带宽度为3mm-6mm。优选的，所述激光合金带的搭接率为合金带宽度的15％-50％。与现有技术相比，本技术公开的带有冷却水道的熔杯可以降低熔杯在使用过程中的温度，提高熔杯使用寿命。圆柱状的熔杯本体，所述熔杯本体包括与压射冲头配合的近端、有浇口开口的远端；所述远端的浇口开口下部内表面加工有激光硬化层，所述激光硬化层为完全布满的激光合金层。本技术公开的激光强化熔杯强化区域可以提高耐磨性、耐侵蚀性和强化层与基体的结合强度。附图说明图1为本技术中的带冷却水道的激光强化熔杯的主视图；图2为本技术中的带冷却水道的激光强化熔杯的右视图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参见附图1、附图2，为本技术提供的带冷却水道的激光强化熔杯的主视图和右视图，包括圆筒状的熔杯本体3，具有一个远端8和一个近端1，所述远端上设有第一冷却水道4，所述第一冷却水道为带有内螺纹的两端连通圆柱孔5；所述近端上设有第二冷却水道1，所述第二冷却水道由近端上的凹槽6和圆环外套7焊接形成，在所述熔杯本体3的内壁上设有激光硬化层。按照本技术，所述激光硬化层的布满熔杯本体的内壁表面，有多条合金化带搭接而成的合金化层，硬化层厚度为0.5mm-0.8mm。按照本技术，对于所述熔杯，可以使用机加工的方法按照设计尺寸加工得到，对于具体的机加工工艺，本技术并无特别的限制，可以车、铣、刨，或者铸造处理，只要能够按照尺寸加工出设计尺寸即可。按照本技术，对于熔杯的材质，优选为金属材质，可以为钢材，例如碳素钢或合金钢，碳素钢的具体例子可以为本领域技术人员熟知的低碳钢、中碳钢、高碳钢，其中，低碳钢指碳含量≤0.25wt％的碳素钢；中碳钢的含碳量满足：0.25wt％＜含碳量＜0.6wt％，高碳钢指含碳量≥0.6wt％的碳素钢。合金钢可以包括合金元素含量≤5wt％的低合金钢，合金元素含量为5wt％～10wt％的中合金钢、合金元素含量≥10wt％的高合金钢，合金钢的具体例子可以为锰钢、铬钼钢、铬钒钢、铬锰钛钢，S2工具钢，但不限于此。按照本技术，在对激光硬化层进行激光合金化处理时，先将金属陶瓷粉末、粘结剂与溶剂混合得到金属陶瓷粉末涂料，然后将所述金属陶瓷粉末涂料涂覆在表面上形成涂层，涂层厚度优选为200μm～400μm，更优选为220μm～380μm，更优选为240μm～350μm，更优选为260μm～320μm，形成粉末合金层后，干燥粉末合金层。对于干燥方法，本技术并无特别限制，可以在常温下自然晒干，可以放置在干燥炉中进行干燥。按照本技术，对于合金粉末，可以使用Cr、V、W、Mo、Ti等生成非常硬的碳化物(MC系碳化物)的金属，也可以使用氧化铝、TiN、TiB2、TiO2、CrN、氧化锆、SiC、TiC等作为合金粉末。对于粘结剂，可以使用树脂，例如常温下能够固化的邻苯二甲酸树脂系、醇酸树脂系的树脂。溶剂可以使用水、甲苯、二甲苯或甲醇、乙醇、丙醇等的醇类，上述中的一种溶剂或多种的混合物。合金粉末与粘结剂按照重量比优选为90～99∶10～1，更优选为92～99∶8～1，更优选为92～98∶8～2。按照本技术，还可以在金属陶瓷涂料中加入吸收剂，更好的吸收激光加工效果，吸收剂可以使用石墨粉。对于吸收剂的加入，也可以在将上述涂层干燥之后，将吸收剂与溶剂混合制成吸收剂涂料，然后在涂层表面涂覆吸收剂涂料层，均能够实现本技术的效果。将合金粉末涂层干燥之后，使用脉冲或连续激光束扫描线槽表面，激光输出功率优选为3.5～4.5KW，更优选为3.1～4.1KW，光斑可以为圆形光斑或矩形光斑，圆型光斑的直径优选为Φ2.5～4.2mm，更优选为Φ2.8～3.8mm，扫描速度优选为1.5～2.5m/min，更优选为1.6～2.4m/min，更优选为1.8～2.2m/min。按照本技术，进行激光合金化加工时，先将合金粉末、粘结剂与溶剂混合得到合金粉末涂料，然后将所述合金粉末涂料涂覆在加工面上形成涂层，涂层厚度优选为200μm～400μm，更优选为220μm～380μm，更优选为240μm～350μm，更优选为260μm～320μm，形成粉末合金层后，干燥粉末合金层。进行激光合金化时，对于激光加工工艺，激光输出功率优选为3.5～4.5KW，更优选为3.1～4.1KW，光斑可以为圆形光斑或矩形光斑，圆型光斑的直径优选为Φ2.5～4.2mm，更优选为Φ2.8～3.8mm，两条合金化带的搭接为光斑直径的15％～50％，优选为20％～40％，更优选为25％～35％。实施例按照尺寸机加工得到熔杯，熔杯材质为H13：对熔杯进行热处理，调质、淬火等，提高整体材质性能。在熔杯内壁表面涂覆自制的激光合金化涂料，涂料厚度为0.35mm。加工激光硬化层区域，功率为3200W，光斑直径为3.8mm，扫描速度为450mm/min，搭接率为26％，进行激光合金化加工，提高熔杯内壁表面性能。本技术公开一种用于铸造的带冷却水道的熔杯，包括：圆筒状的熔杯本体，和熔杯两端的冷却水道，一端冷却水道为带有内螺纹的两段连通圆柱孔，另一端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铸造的带冷却水道的熔杯，其特征在于，包括：圆筒状的熔杯本体，具有一个远端和一个近端；所述远端上设有第一冷却水道，所述第一冷却水道为带有内螺纹的两端连通圆柱孔；所述近端上设有第二冷却水道，所述第二冷却水道由近端上的凹槽和圆环外套焊接形成；在所述熔杯本体的内壁上设有激光硬化层。

【技术特征摘要】
1.一种用于铸造的带冷却水道的熔杯，其特征在于，包括：圆筒状的熔杯本体，具有一个远端和一个近端；所述远端上设有第一冷却水道，所述第一冷却水道为带有内螺纹的两端连通圆柱孔；所述近端上设有第二冷却水道，所述第二冷却水道由近端上的凹槽和圆环外套焊接形成；在所述熔杯本体的内壁上设有激光硬化层。2.根据权利要求1所述的带冷却水道的熔杯，其特征在于，所述激光硬化层为完全布满内壁表面的激光合金层。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢松江，刘莉，
申请(专利权)人：北京清心益人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11