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1、10申请公布号CN104128579A43申请公布日20141105CN104128579A21申请号201410327479X22申请日20140710B22D11/12420060171申请人广西南南铝加工有限公司地址530031广西壮族自治区南宁市亭洪路55号72发明人沈海鸥袁冰梅郑玉林74专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人吴彦峰54发明名称一种硬铝合金铸造用刮水器57摘要本发明涉及用于铸造硬铝合金铸锭的刮水器技术领域。一种硬铝合金铸造用刮水器，刮水器安装在结晶器下方且设置开口形状与铸锭断面形状相同的刮水环，包括固定装置、刮水器框架、刮水环和排水口；固定装置一端。
2、连接刮水器框架外壁，另一端安装连接结晶器；刮水器框架底端设置若干个刮水环、其侧壁设置若干个排水口。本发明通过采用整体式的刮水器框架和耐高温氟橡胶刮水环，增加水密封性，确保铸造过程中，铸锭通过刮水器以后，冷却水不会因从缝隙泄漏而流到铸锭表面上而造成铸锭局部过冷，可极大降低铸锭开裂问题，提高硬铝及超硬铝合金扁锭或圆锭铸造成功率，适用于铸造大规格的硬铝合金铸锭。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104128579ACN104128579A1/1页21一种硬铝合金铸造用刮水器，所述刮水器安装在。
3、结晶器下方且设置开口形状与铸锭断面形状相同的刮水环，其特征在于包括固定装置、刮水器框架、刮水环和排水口；所述固定装置一端连接刮水器框架外壁，另一端安装连接结晶器；所述刮水器框架底端设置若干个刮水环，刮水器框架侧壁设置若干个排水口。2根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特征在于所述刮水器框架底部与刮水环上分别设置若干对应安装孔，所述刮水环由压紧垫片压紧并通过压紧螺丝装配在刮水器框架上。3根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特征在于所述刮水环包括13个，所述刮水环的内孔形状与铸锭的断面形状相同但尺寸小于铸锭的断面尺寸。4根据权利要求13任一所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其。
4、特征在于所述的刮水环材料为耐高温氟橡胶。5根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特征在于所述的刮水器框架为钢制整体式结构，所述刮水器框架通过联接螺栓固定在结晶器底部。6根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特征在于所述的刮水器框架为闭式环形结构，横截面为截面L型。7根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特征在于所述固定装置带有调节安装孔，所述固定装置设置有垂直的长度标识。8根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特征在于所述排水口与刮水器框架中心轴线成1520度夹角向外倾斜，排水口连通刮水器框架内环底部。9根据权利要求1所述的一种硬铝合金铸造用刮水器，其特。
5、征在于所述刮水器框架表面涂刷防爆涂料。权利要求书CN104128579A1/4页3一种硬铝合金铸造用刮水器技术领域0001本发明涉及一种用于铸造硬铝合金铸锭的刮水器技术，属于铝合金铸造技术领域。背景技术0002ALZNMGCU系铝合金属于超高强度铝合金，具有很高的强度、韧性和抗应力腐蚀性能，综合性能极高，适用于航空、航天等领域。但是，高强度ALZNMGCU系铝合金铸锭由于成分复杂，合金化程度高，具有较宽的结晶温度区间，高、低温塑性都比较差，铸锭裂纹倾向性大，铸锭成型困难，因而形成热裂纹和冷裂纹的倾向性很大。0003在直接水冷半连续铸造高合金化的ALZNMGCU系超硬铝合金铸锭时，铸锭在结晶凝固。
6、冷却过程中，凝固收缩会产生很大的内应力，当内应力大到超过材料的强度极限时，铸锭将会发生开裂或爆裂，铸锭开裂或爆裂既可发生在铸造开始阶段，也可发生在铸造中间，甚至可能发生在铸造结束或铸锭转移过程中。因此，ALZNMGCU超硬铝合金铸锭，如7A04、7150、7050、7055等超硬铝合金铸锭铸造时极易开裂，铸造成功率非常低，并且圆铸锭的直径越大或扁锭的规格或宽厚比越大，裂纹倾向性也越大。为了提高ALZNMGCU超硬铝合金铸锭铸造成型性和铸造成功率，行业内通过调整控制合金化学成分、用纯金属铺底，在一定程度上提高了硬合金铸锭铸造成功率。0004国内也提出了一种挡水板技术，如中国专利200810023。
7、9411公开了一种硬铝合金半连续铸造用挡水装置的设计方法，但是该技术存在储多不足之处，对冷却水的密封性能较差，易使冷却水泄漏喷溅到挡水板下部的铸锭表面上，造成铸锭局部过冷而使铸锭局部内应力增加导致铸锭开裂。并且目前国内使用的挡水板技术还只能应用于小规格铸锭的铸造，只能实验性的用于生产180MM360MM规格的硬合金扁锭铸造，应用于工业化生产大规格硬铝合金铸锭的铸造用刮水器技术目前还没有相关的报导。发明内容0005本发明的目的是要提供一种硬铝合金铸造用刮水器，该刮水器采用整体式设计和制作，可以增加水密封性，确保铸造过程中，铸锭通过刮水器以后，因为刮水器框架及刮水环都是整体式设计和制作，不存在接合。
8、缝隙，因此冷却水不会因泄漏而流到铸锭表面上造成铸锭局部过冷，可以极大降低铸锭开裂问题，提高硬铝及超硬铝合金圆锭或扁锭的铸造成功率，适用于铸造大规格的硬铝合金铸锭，并且可以同时生产多根硬合金铸锭。用这种刮水器，已经大规模地成功应用于生产300900高强度ALZNMGCU系铝合金圆锭和厚度400650MM宽度13001900MM的高强度ALZNMGCU系铝合金扁锭。0006本发明技术方案为一种硬铝合金铸造用刮水器，所述刮水器安装在结晶器下方且设置开口形状与铸锭断面形状相同的刮水环，包括固定装置、刮水器框架、刮水环和排水口；所述固定装置一端连接刮水器框架外壁，另一端安装连接结晶器；所述刮水器框架底端。
9、设置若干个刮水环、其侧壁设置若干个排水口。说明书CN104128579A2/4页40007对上述方案进一步说明，在硬铝合金铸造时，当铸锭通过刮水器以后，与铸锭表面为过盈紧配合的刮水环将铸锭表面的冷却水刮擦干净，同时将从结晶器喷水孔喷射到铸锭表面的冷却水阻隔在刮水环上部，刮水环、环形刮水器框架和铸锭之间形成一个储水槽，储水槽的大小由刮水器框架决定。储水槽中的冷却水通过刮水器排水口直接流出排放到铸井，确保通过刮水器以后的铸锭其表面不再接触冷却水，从而使铸锭保持较高的温度，减小铸锭心部和表面的金属温度差，降低铸锭结晶后的冷却速率，从而达到减小铸造内应力，防止铸锭发生开裂的目的。0008优选的，所述刮。
10、水器框架底部与刮水环上分别设置若干对应安装孔，所述刮水环由压紧垫片压紧并通过压紧螺丝装配在刮水器框架上。刮水环安装简单方便，且可以设置多个刮水环。根据实际情况，刮水环包括13个，所述刮水环的内孔形状与铸锭的断面形状相同但尺寸小于铸锭的断面尺寸。同形状的铸锭在一定尺寸范围内，只需更换不同规格的刮水环即可。0009需了解的，铸锭通过结晶器处成型，刮水器位于结晶器下方，刮水环面对的是还处于高温下的铸锭，刮水环需要耐高温，这里选择刮水环材料为耐高温氟橡胶。同样的，所述的刮水器框架所有金属表面涂刷了防爆涂料。0010优选的，所述的刮水器框架为钢制整体式结构，刮水器框架为L型环形结构，L型环形结构可以防止。
11、冷却水益出，并且与刮水环、铸锭之间形成一个储水槽。0011优选的，所述固定装置带有可调节安装孔，可以调整刮水器到结晶器底部的距离，固定装置设置有垂直的长度标识。长度标识主要从固定装置与结晶器接触一端开始。针对不同尺寸规格和不同合金的硬合金铸锭，刮水器安装位置需要进行调节，通过长度标识能够方便工人快速方便调节。0012优选的，所述排水口与刮水器框架中心轴线成1520度夹角向外倾斜，排水口连通刮水器框架内环底部。排水口使滞留于储水槽的二次冷却水可以均衡分流排泄不致于从刮水器钢制L型围边的上沿溢出。所述排水口与铸锭表面成1520度夹角向外倾斜，可确保从排水口排出的冷却水直接流到铸井里而不会喷浅到铸锭。
12、表面上。0013本发明有益效果是0014本发明的一种硬铝合金铸造用刮水器，通过采用整体式的刮水器框架和整体式的耐高温氟橡胶刮水环，可以增加水密封性，确保铸造过程中，铸锭通过刮水器以后，冷却水不会因从缝隙泄漏而流到铸锭表面上而造成铸锭局部过冷，可以极大降低铸锭开裂问题，提高硬铝及超硬铝合金圆锭或扁锭铸造成功率，适用于铸造大规格的硬铝合金铸锭。0015本发明中刮水环的内孔形状与铸锭的断面形状相同但尺寸小于铸锭的断面尺寸，使刮水环与铸锭面表形成过盈紧配合，以增强刮水环与铸锭表面之间的密封性，防止冷却水从刮水环泄漏而流到刮水环出口以下的铸锭表面造成铸锭局部过冷而开裂。0016本发明通过调节刮水器到结晶。
13、器底部的距离，以调节铸锭在结晶以后的冷却强度和冷却速率，从而减小铸造应力，降低铸锭开裂的几率。0017本发明通过设置若干个排水口使滞留于储水槽的二次冷却水可以均衡分流排泄不致于从刮水器L型钢制围边的上沿溢出。所述排水口与铸锭表面成1520度夹角向外倾斜，可确保从排水口排出的冷却水直接流到铸井里而不会喷浅到铸锭表面上。0018利用这种刮水器，已经可以大规模地成功生产300900高强度ALZNMGCU说明书CN104128579A3/4页5系铝合金圆锭和厚度400650MM宽度15001900MM的高强度ALZNMGCU系铝合金扁锭，铸造成功率极大提高，铸锭没有裂纹，表面质量优良，内部组织均匀，晶。
14、粒细小。附图说明0019图1是本发明功能结构示意图；0020图2是图1刮水环安装示意图。0021其中，1刮水器框架、2刮水环、3压紧垫片、4压紧螺栓、5排水口、6固定装置、7储水槽、8结晶器、9铸锭、10引锭头。具体实施方式0022本发明公开了一种硬铝合金铸造用刮水器，所述刮水器安装在结晶器8下方且设置开口形状与铸锭9断面形状相同的刮水环2，包括固定装置6、刮水器框架1、刮水环2和排水口5；所述固定装置6一端连接刮水器框架1外壁，另一端安装连接结晶器6；所述刮水器框架1底端设置若干个刮水环2、其侧壁设置若干个排水口5。0023铸造时，刮水环2、刮水器框架1和铸锭9之间形成一个储水槽7，储水槽7。
15、的高度和容量由刮水环2和刮水器框架1，针对不同的铸锭9可进行不同规格设置。针对不同的合金牌号和不同的铸锭9规格大小，通过调节刮水器到结晶器8底部的距离，以调节储水槽7到结晶器8铸锭出口的距离，以调节铸锭9的结晶以后的冷却强度和冷却速率，从而可减小铸造应力，降低铸锭开裂的几率。0024目前国内提出的分体式挡水板技术只能实验性地用于生产180MM360MM规格的硬合金扁锭，分体式的挡水板并不适用于大规格的硬合金铸锭9生产，这里对现有技术和本发明提出对比00251现有技术中，挡水板本体采用分体式结构，各部分之间由弹簧连接，各部分接合处会存在接合不严密而产生缝隙，在铸造过程中冷却水会从缝隙中泄漏而流到。
16、铸锭9的表面，从而造成铸锭9局部过冷，该过冷部分凝固收缩速率及收缩程度都会高于其它部分，从而使该处产生附加拉应力，当附加拉应力超过了材料的抗拉强度则铸锭9将会在该处发生裂纹或爆裂，因此，分体式的挡水板接合处存在产生铸锭9裂纹的隐患。本发明采用整体结构，刮水环2的内孔形状与铸锭9的断面形状相同但尺寸小于铸锭9的断面尺寸，通过刮水环2与铸锭9表面之间的过盈紧配合，可以增强刮水环2与铸锭9表面之间的密封性，防止冷却水从刮水环2泄漏而流到刮水环2出口以下的铸锭9表面造成铸锭9局部过冷而开裂。00262现有技术中，挡水板只是将冷却水阻挡在挡水板以上，并没有将被挡住的水定向排放，如果一次同时生产几根铸锭9。
17、，则挡水板上的水很容易流到相邻的铸锭9表面，从而对相邻的铸锭9失去了挡水的功能。本发明刮水器框架1为钢制整体式结构，再通过设置若干个排水口5使滞留于储水槽7的二次冷却水可以均衡分流排泄不致于从刮水器L型钢制围边的上沿溢出。00273现有技术中，挡水板没有储水槽7，冷却水被阻挡在挡水板上部后很快就流走，没有足够的滞留时间，不能对刚刚离开结晶器的铸锭9进行充分的冷却，导致铸锭9心部和表面温差大，易产生冷裂纹，结果是铸造失败。本发明中刮水环2、刮水器框架1和铸锭9之间形成一个储水槽7。储水槽7能够对铸锭9进行充分的冷却，保证铸造成功。说明书CN104128579A4/4页60028以下结合附图对本发。
18、明实施进行说明。0029如图1所示，一种硬铝合金铸造用刮水器，由以下部分组成整体式刮水器框架1，整体式刮水环2，刮水环压紧垫片3，刮水环压紧螺栓4，刮水器排水口5，刮水器固定装置6，刮水器储水槽7。0030刮水器框架1为截面呈L型的环形结构，环形结构可以是圆环，也可以是矩形环，这主要是根据铸锭9截面形状圆锭或扁锭决定。刮水器框架1底部均匀设置有多个安装孔，同样的刮水环2也设置对应的安装孔。安装时，刮水环2安装在刮水器框架1底部内环上，刮水环2上垫加压紧垫片3，并通过压紧螺栓4上紧固定，如图2所示。这里设置一个刮水环2，但为了刮水效果可以设置多个刮水环2，优选13个刮水环2。需了解的是，刮水环2。
19、的内孔形状与铸锭9的断面形状相同但尺寸小于铸锭9的断面尺寸，刮水环2与铸锭9表面形成过盈紧配合。刮水环2内孔小于刮水器框架1内环。0031其中储水槽7由刮水环2、刮水器框架1和铸锭9之间构成的空间；在铸造时，刮水环2对冷却水阻挡收集并形成一个环形储水槽7。为避免储水槽7冷却水溢出，在刮水器框架1外壁四周还设置2个排水口5，排水口与储水槽7的底部连通。实际上，排水口5根据储水槽7水量决定，可以是一个或数个。排水口与刮水器框架1中心轴线成夹角A向外倾斜，A为15，这里优选的排水口5与刮水器框架1中心轴线夹角为1520。0032刮水器框架1通过刮水器固定装置6安装固定于结晶器8，使其与结晶器8底部保。
20、持一定距离。固定装置6为四根均匀设置长形板，当然也可以为长条的弧形板或调节杆。固定装置6设置四路垂直设置的调节安装孔，刮水器框架1通过调节安装孔安装固定。设置调节安装孔以便刮水器框架1能够安装在固定装置上；调节安装孔为长形孔，方便刮水器框架1上下调节。0033针对上述，固定装置6设置有垂直的长度标识；这里长度标识位于调节安装孔左侧。长度标识主要从固定装置6与结晶器8接触一端开始。针对不同尺寸规格和不同合金的硬合金铸锭，刮水器安装位置需要进行调节，通过长度标识能够方便工人快速方便调节。0034铸造前，引锭头10通过刮水器进入到结晶器8底部。铸造开始后，结晶成形后的铸锭9在自重及引锭头的牵引下脱离。
21、结晶器8向下拉出，结晶器8喷水孔流出的冷却水直接喷射到铸锭9表面上，铸锭9处于强冷阶段，以利于铸锭9凝固成型。0035当铸锭9长度到达刮水器1后，铸锭9进入刮水环2，刮水环与铸锭9表面为过盈紧配合，刮水环将铸锭9表面的冷却水刮擦干净，同时将从结晶器8喷水孔喷射到铸锭9表面的冷却水阻隔在刮水环2上部的储水槽7中，通过刮水器排水口5直接流出排放到铸井。通过刮水器以后的铸锭9表面不再接触冷却水，从而使铸锭9保持较高的温度，减小铸锭9心部和表面的金属温度差，降低铸锭9结晶后的冷却速率，从而达到减小铸造内应力，防止铸锭9发生开裂的目的。这里刮水环2由材料为耐高温氟橡胶构成。同样的，所述的刮水器框架1所有金属表面涂刷了防爆涂料。0036通过改变刮水器框架1及刮水环2的形状和规格，可适用于铸造不同规格的硬合金扁锭或圆锭。说明书CN104128579A1/1页7图1图2说明书附图CN104128579A。