砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法技术

本发明专利技术提供一种砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，包括：根据实验器材和材料制作砂型，制作砂型时埋入热电偶，并采用钢针在邻近埋入位置处扎制测温孔；测温孔内插入热电偶，插入的热电偶和埋入的热电偶均与温度记录仪电性连接，开启温度记录仪；对砂型进行熔融金属浇注，温度记录仪实时记录插入测温孔的热电偶和埋入的热电偶的温度；分别改变熔融金属的浇注温度、热电偶的埋入位置与铸件之间的距离、钢针的直径和钢针的长度这四个参数中的一种，其他三个参数不变，对应获得不同浇注温度、不同测温孔位置、不同测温孔孔径和不同测温孔深度下，砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。本发明专利技术测试方法能准确测试砂型的温度。试砂型的温度。试砂型的温度。

【技术实现步骤摘要】
砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法


[0001]本专利技术属于砂型铸造
，具体涉及一种砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法。

技术介绍

[0002]铸造历史悠久，在国民经济和社会发展中占据重要地位。其中，砂型铸造不受铸件尺寸、铸件结构形状及复杂程度、铸件生产批量等方面的限制，是铸件生产的主要方法，砂型铸造所生产出的铸件约占铸件总产量的80％～90％。
[0003]砂型铸造过程中使用的熔融金属温度很高，例如生产铸钢件的熔融金属温度可达1600℃，高温熔融金属蕴含的能量巨大。对于湿型砂铸造过程，如果浇注过程中型腔内含有积水，高温熔融金属遇积水后使水的温度迅速升高汽化、体积瞬间膨胀，大量的气体在有限的空间内不能及时释放，就会导致爆炸事故；或型砂含水率较高，熔融金属的能量经热传导作用传输至砂型，使型砂温度升高、型砂含有的水分汽化，也会导致爆炸事故的发生。
[0004]砂型铸造爆炸事故的主要原因之一是：熔融金属的能量经热传导作用传输至砂型，使型砂温度升高，型砂中的粘接剂、固化剂、涂料等材料汽化、热解产生气体，如果产生的气体汇聚在型腔内不能及时排出，就会导致爆炸事故。熔融金属温度越高，砂型温度升高的越快，型砂中的粘接剂、固化剂、涂料等材料汽化、热解产生气体的速度越快，发生爆炸事故的概率也越大。因此，对砂型温度进行测定，准确把握砂型温度变化，对于防止砂型铸造爆炸事故具有重要意义。
[0005]砂型铸造过程中，砂型温度测试一般采用热电偶。现场实际铸造时，为了节约成本，一般是采用比热电偶外径更大的钢针制作测温孔，将热电偶插入测温孔中测得砂型的近似温度。但是，由于熔融金属的热传导作用，使得砂型温度升高，型砂中的粘接剂、固化剂、涂料等材料汽化、热解产生气体。例如，对于树脂砂而言，铸造过程中型砂中的粘接剂、固化剂、涂料等材料热解可产生CH4、CO等气体；如果砂型中存在测温孔，CH4、CO等气体将从测温孔逸出，并带走部分能量；如果此时砂型测温孔周围的熔融金属尚未冷却，从砂型测温孔逸出的CH4、CO等气体可能会被点燃。由此可见，将热电偶插入测温孔中测得的砂型温度并不准确，不是砂型的实际温度，且熔融金属温度越高，测得的温度偏差越大。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，以解决现有砂型测温孔处测试温度不准确的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：
[0009]步骤S1，准备实验器材和材料；
[0010]步骤S2，根据实验器材和材料制作砂型，制作砂型时埋入热电偶，并采用钢针在邻
近埋入位置处扎制测温孔，埋入的热电偶与铸件之间的距离和测温孔与铸件之间的距离相同；
[0011]步骤S3，在测温孔内插入热电偶，插入测温孔的热电偶和埋入的热电偶均与温度记录仪电性连接，开启温度记录仪；步骤S4，对砂型进行熔融金属浇注，温度记录仪实时记录插入测温孔的热电偶和埋入的热电偶的温度；
[0012]其中，分别改变熔融金属的浇注温度、热电偶的埋入位置与铸件之间的距离、钢针的直径和钢针的长度这四个参数中的一种，其他三个参数不变，对应获得不同浇注温度、不同测温孔位置、不同测温孔孔径和不同测温孔深度下，砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。
[0013]可选地，步骤S2中，热电偶的埋入数量为一个，测温孔对应设置一个；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为一个；步骤S4中，浇注时分别设定熔融金属的不同浇注温度进行浇注，由此获得不同浇注温度下砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。
[0014]可选地，步骤S2中，热电偶的埋入数量为多个，多个热电偶的埋入位置与铸件之间的距离不同，测温孔对应设置多个，多个测温孔采用多个相同直径、相同长度的钢针扎制而成，每个测温孔与铸件之间的距离和对应埋入的热电偶与铸件之间的距离相同；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为多个，分别对应插入多个测温孔内；经过步骤S4后获得不同测温孔位置下砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。
[0015]可选地，步骤S2中，热电偶的埋入数量为多个，多个热电偶的埋入位置与铸件之间的距离相同，测温孔对应设置多个，多个测温孔采用多个不同直径、相同长度的钢针扎制而成，每个测温孔与铸件之间的距离和对应埋入的热电偶与铸件之间的距离相同；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为多个，分别对应插入多个测温孔内；经过步骤S4后获得不同测温孔孔径下砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。
[0016]可选地，步骤S2中，热电偶的埋入数量为多个，多个热电偶的埋入位置与铸件之间的距离相同，测温孔对应设置多个，多个测温孔采用多个相同直径、不同长度的钢针扎制而成，每个测温孔与铸件之间的距离和对应埋入的热电偶与铸件之间的距离相同；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为多个，分别对应插入多个测温孔内；经过步骤S4后获得不同测温孔深度下砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。
[0017]可选地，步骤S1中，实验器材包括砂箱，实验材料包括制作砂型所需的原砂、粘接剂、固化剂、涂料，其中，砂箱包括上砂箱、下砂箱和模具；步骤S2具体为，采用砂箱、原砂、粘接剂、固化剂、涂料制作上砂型和下砂型，制作下砂型时埋入热电偶，并采用钢针在邻近埋入位置处扎制测温孔。
[0018]可选地，步骤S2中，采用手工造型工艺制作上砂型和下砂型。
[0019]可选地，步骤S2中，测温孔的孔径不小于热电偶的外径，测温孔到铸件的最小距离不小于砂型铸造的最小壁厚。
[0020]可选地，步骤S2和步骤S3中，热电偶的测温范围均为0
‑
1800℃；步骤S3中，每个热电偶均通过连接导线与温度记录仪电性连接，且连接导线的外部包裹有石棉布。
[0021]可选地，步骤S4具体为：采用熔炼的熔融钢水对砂型进行浇注，温度记录仪实时记录插入测温孔的热电偶和埋入的热电偶的温度。
[0022]有益效果：
[0023]本专利技术的测试方法，通过制作砂型时埋入热电偶，用于测试该处的实际温度，并在邻近埋入位置处扎制测温孔，在测温孔内插入热电偶用于测试该处的近似温度，通过对砂型进行熔融金属浇注，可以获得测温孔处温度(即近似温度)与实际温度的对应关系；进一步地，改变熔融金属的浇注温度、热电偶的埋入位置与铸件之间的距离、钢针的直径和钢针的长度这四个参数中的一种，其他三个参数不变，对应获得不同浇注温度、不同测温孔位置、不同测温孔孔径和不同测温孔深度下，砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系，进而为后续优化砂型配比提供参考。本专利技术的测试方法操作简单，能够准确测试砂型的温度，对于防止砂型铸造爆炸事故具有重要意义。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：步骤S1，准备实验器材和材料；步骤S2，根据实验器材和材料制作砂型，制作砂型时埋入热电偶，并采用钢针在邻近埋入位置处扎制测温孔，埋入的热电偶与铸件之间的距离和测温孔与铸件之间的距离相同；步骤S3，在测温孔内插入热电偶，插入测温孔的热电偶和埋入的热电偶均与温度记录仪电性连接，开启温度记录仪；步骤S4，对砂型进行熔融金属浇注，温度记录仪实时记录插入测温孔的热电偶和埋入的热电偶的温度；其中，分别改变熔融金属的浇注温度、热电偶的埋入位置与铸件之间的距离、钢针的直径和钢针的长度这四个参数中的一种，其他三个参数不变，对应获得不同浇注温度、不同测温孔位置、不同测温孔孔径和不同测温孔深度下，砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。2.如权利要求1所述的砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，其特征在于，步骤S2中，热电偶的埋入数量为一个，测温孔对应设置一个；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为一个；步骤S4中，浇注时分别设定熔融金属的不同浇注温度进行浇注，由此获得不同浇注温度下砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。3.如权利要求1所述的砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，其特征在于，步骤S2中，热电偶的埋入数量为多个，多个热电偶的埋入位置与铸件之间的距离不同，测温孔对应设置多个，多个测温孔采用多个相同直径、相同长度的钢针扎制而成，每个测温孔与铸件之间的距离和对应埋入的热电偶与铸件之间的距离相同；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为多个，分别对应插入多个测温孔内；经过步骤S4后获得不同测温孔位置下砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系。4.如权利要求1所述的砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法，其特征在于，步骤S2中，热电偶的埋入数量为多个，多个热电偶的埋入位置与铸件之间的距离相同，测温孔对应设置多个，多个测温孔采用多个不同直径、相同长度的钢针扎制而成，每个测温孔与铸件之间的距离和对应埋入的热电偶与铸件之间的距离相同；步骤S3中，插入测温孔的热电偶数量为多个，分别对应插入...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青伟，周方，耿率帅，刘盼，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：