一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置，包括结晶器、水套、芯子、芯子支架，芯子支架通过结晶器顶部设置的环形槽置于结晶器的上方，芯子支架为圆形架且在中心位置设有凸起的连接口，连接口通过加强筋与芯子支架的边缘固定，连接口中设有与芯子进水口连接的连接套，连接套的上部与连接口螺纹配合连接并延伸至连接口外，下端口置于芯子进水口且外侧壁设有与芯子的端口相适配的连接板，连接板上设有螺栓孔；本实用新型专利技术结构简单、配合精度高、拆装方便；劳动强度低、生产效率高，在芯子与芯子支架中设置连接套，一方面方便固定芯子，另一方面在生产时，使芯子进水口不会出现漏水，保证铸锭铸造成型性好，产品质量稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置


[0001]本技术属于铝合金空心铸锭竖向半连续铸造
，具体涉及一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置。

技术介绍

[0002]现代民用飞机不断向大型、高速、长寿命、高飞行安全性和低成本方向发展，大型客机的设计目标是满足90，000小时、30日历年寿命、耐久性损伤容限设计和防腐蚀设计，而7xxx高强度管材及型材作为大型客机结构的重要承力部位，对材料的强度、耐腐蚀性能、抗损伤容限和综合性能提出了很高的要求，用于挤压生产的铸锭组织控制更是保证各管材、型材符合要求的关键。
[0003]7xxx系铝合金高合金大规格铸锭可通过两种途径获得，一种是喷射成型法生产，另一种是半连续铸造法生产；目前喷射成型法铸锭已通过了试验验证，但喷射成型铸锭成本高、生产周期长，应用成熟度不高，造价昂贵；半连续铸造工艺属于较为成熟的铸造工艺，该工艺流程相对简单，应用成熟度高，而且具有设备基础和技术基础，可以缩短生产周期，铸锭实现自主生产，质量可控度高；另一方面能够突破成分复杂、成型难度较大的高合金化铸锭的半连续铸造成型技术，提升中国先进铝合金材料的研发水平，满足航空工业及国民经济其它领域对高强韧铝材的需求。
[0004]而现有的半连续铸造法生产时，由于芯子直接通过螺栓固定在芯子架上，一方面使用时不方便，另一方面在生产时由于通过螺栓连接，对芯子的固定非常不方便，而且在连接处会出现漏水的情况，对铸锭的冷却效果产生影响，出现抱芯子等紧急情况时，处理麻烦，从而导致成型性问题。
技术内容
[0005]本技术的目的是提供一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置，以解决现有技术中芯子安装拆卸不方便的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置，包括结晶器、水套、芯子、芯子支架，结晶器置于水套中与结晶器的外侧形成冷却水腔，结晶器的下部设有出水口，芯子置于结晶器并与结晶器的内侧形成环形铸造型腔，芯子的上部设有芯子进水口，芯子的下部设有芯子水眼，所述芯子支架通过结晶器顶部设置的环形槽置于结晶器的上方，所述芯子支架为圆形架且在中心位置设有凸起的连接口，所述连接口通过加强筋与芯子支架的边缘固定，所述连接口中设有与芯子进水口连接的连接套，所述连接套的上部与连接口螺纹配合连接并延伸至连接口外，下端口置于芯子进水口且外侧壁设有与芯子的端口相适配的连接板，连接板上设有螺栓孔。
[0007]进一步地，所述出水口为直径3mm的均布水孔，采用60
°
倾斜角度设置。
[0008]进一步地，所述芯子水眼采用机械均布钻孔，直径为6mm，采用30
°
倾斜角度设置。
[0009]进一步地，所述结晶器为倒锥形，上缘直径为574mm，下缘直径为572mm，锥度为1:
20。
[0010]进一步地，所述芯子为锥形，芯子上缘直径350mm，下缘直径为345mm，锥度为1:14。
[0011]进一步地，所述结晶器、芯子均采用2A50锻造铝合金制成。
[0012]本技术的有益效果为：设计合理、结构简单、配合精度高、拆装方便；劳动强度低、生产效率高，通过在芯子与芯子支架中设置连接套，连接套与芯子支架采用螺纹配合连接，与芯子采用螺栓进行固定连接，一方面方便固定芯子，另一方面在生产时，使芯子进水口不会出现漏水，保证铸锭铸造成型性好，产品质量稳定。
附图说明
[0013]图1是本技术一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置结构示意图；
[0014]图2是本技术连接套结构示意图；
[0015]图3是本技术芯子支架主视图；
[0016]图4是本技术芯子支架俯视图；
[0017]图5是本技术芯子结构示意图。
[0018]图中：1、结晶器；2、芯子；3、芯子支架；4、连接口；5、连接套；6、水套；7、出水口；8、芯子水眼；9、芯子进水口；10、外螺纹；11、环形槽；12、加强筋；13、连接板；14、螺栓孔；15、进水口。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术做进一步的详细描述。
[0020]如图1至5所示，一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置，包括结晶器1、水套6、芯子2、芯子支架3，结晶器1置于水套6中与结晶器1的外侧形成冷却水腔，结晶器1的下部设有出水口7，芯子2置于结晶器1并与结晶器1的内侧形成环形铸造型腔，芯子2的上部设有芯子进水口9，芯子2的下部设有芯子水眼8，所述芯子支架3通过结晶器1顶部设置的环形槽11置于结晶器1的上方，所述芯子支架3为圆形架且在中心位置设有凸起的连接口4，所述连接口4通过加强筋12与芯子支架3的边缘固定，所述连接口4中设有与芯子进水口9连接的连接套5，所述连接套5的上部与连接口4螺纹配合连接并延伸至连接口4外，下端口置于芯子进水口9且外侧壁设有与芯子2的端口相适配的连接板13，连接板13上设有螺栓孔14；结晶器1为倒锥形，上缘直径为574mm，下缘直径为572mm，锥度为1:20，芯子2为锥形，芯子上缘直径350mm，下缘直径为345mm，锥度为1:14，可有效防止冷却过程中抱死现象发生，结晶器1、芯子2均采用2A50锻造铝合金制成，使导热性更好，冷却效果更佳。
[0021]出水口7为尺寸为3mm的均布水孔，采用60
°
倾斜角，有效提高水流的流量，防止出现涡流，提高冷却效率；芯子水眼8采用机械均布钻孔，直径为6mm，采用30
°
倾斜角度设置，可以使冷却水均匀喷出，更好的配合结晶器冷却速率。
[0022]本技术铸造开始时，首先打开冷却水阀门，冷却水从结晶器1的进水口15、芯子2的芯子进水口9分别进入水套6与结晶器1的外侧形成的冷却水腔和芯子2中，形成结晶器1、芯子2内外同时冷却的结构，清理干净结晶器1里的油污、水后进行铺底，铺底铝品位不低于Al99.85，温度不低于732℃，铺底厚度为20
‑
25mm，待铺底铝边缘凝固20—40mm后，开始注入基本金属，并进行铺二次假底，待结晶器1内铺底结束引入7xxx系合金熔体后，采用导
流槽将熔体从芯子支架3与加强筋12之间的空隙处引入结晶器1与芯子2形成的环形铸造型腔，待熔体液面上升到距离结晶器1外沿30mm处时打开铸造机开关，调整水压、铸造速度进行铸造，铸造过程中需要操作人员观察液面及调整铝液流量，保证铸造液面平稳，待铸造到规定尺寸后，进行收尾工作，当铸锭铸造的头部金属凝固二分之一到三分之二后停水，并开快车下降，当铸锭铸造的头部距结晶器1下缘尚有0一10mm时停车，熔体在环形浇筑腔内进行冷却成型为空心铸锭。
[0023]本专利技术结晶器1和芯子2采用相同材质且导热性较好的2A50锻造铝合金制造，采用结晶器1、芯子2内外同时冷却的方法铸造成型，铸锭组织均匀性好，铸锭的铸造温度场形貌基本一致，铸锭组织呈现为与结晶器1和芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种7xxx系铝合金大规格空心铸锭生产装置，其特征在于：包括结晶器（1）、水套（6）、芯子（2）、芯子支架（3），结晶器（1）置于水套（6）中与结晶器（1）的外侧形成冷却水腔，结晶器（1）的下部设有出水口（7），芯子（2）置于结晶器（1）并与结晶器（1）的内侧形成环形铸造型腔，芯子（2）的上部设有芯子进水口（9），芯子（2）的下部设有芯子水眼（8），所述芯子支架（3）通过结晶器（1）顶部设置的环形槽（11）置于结晶器（1）的上方，所述芯子支架（3）为圆形架且在中心位置设有凸起的连接口（4），所述连接口（4）通过加强筋（12）与芯子支架（3）的边缘固定，所述连接口（4）中设有与芯子进水口（9）连接的连接套（5），所述连接套（5）的上部与连接口（4）螺纹配合连接并延伸至连接口（4）外，下端口置于芯子进水口（9）且外侧壁设有与芯子（2）的端口相适配的连接板（13），连接板（13）上设有螺栓孔（14）。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁瑞栋，
申请(专利权)人：西北铝业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：