一种用于评价熔体含渣量的测试模具的制作方法

1.本实用新型涉及铸造检测模具技术领域，更具体地说是指一种用于评价熔体含渣量的测试模具。


背景技术：

2.铝合金在熔炼过程中极易氧化和吸气，使得熔体中存在气体和氧化物夹杂，如果不及时清除，会保留在铸件中，造成气孔、缩孔、裂纹等一系列缺陷，从而导致材料塑性、疲劳强度、气密性等降低，直接影响产品使用性能和寿命，导致铝合金应用受限，因此对铝合金液进行熔体净化，提高铝液的纯净度就显得尤为重要。铝合金熔体中氧化夹杂主要来源于炉料和铝熔体与空气中的氧发生化学反应生成的产物，化学反应生成的氧化物是铝合金溶液中最常见的非金属夹杂物，其形成过程贯穿于合金熔炼、和铸造环节中，氧化物夹杂大多以颗粒状存在于铝熔体中，尺寸一般在1-3μm之间。铝合金熔体净化的主要目的就是降低熔体中的含氢量和氧化夹杂物的数量，为后续铝合金加工成形提供高质量的铝液，将铝合金熔体净化与浆料过程相结合可以保证流变成形过程中浆料质量，减少因熔体质量产生的缺陷，提高铸件性能和可靠性。
3.关于熔体净化的方法相对较为成熟，方法分为吸附净化和非吸附净化两类，但无论哪种方法，评价熔体纯净度都是铸造生产中至关重要的环节，而熔体中的氢氧等气体检测往往通过测氢仪的减压凝固法来定量评价，但熔体的氧化夹杂由于其分布随机，尤其铝、镁合金金属属性较为活泼，易与空气接触产生氧化，而且在熔炼浇注合金锭过程中，表面接触空气会形成致密的氧化物薄膜，且氧化物的熔点比金属要高，熔炼难以彻底消除，如何定量的评价熔体质量优劣至关重要。成为限制金属制品内部质量的核心因素之一。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于评价熔体含渣量的测试模具，以解决上述技术问题。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种用于评价熔体含渣量的测试模具，包括相互叠合可拆卸固定连接的上模和下模，所述下模贴合上模的一面设有用于容纳熔体的凹槽，所述上模贴合下模的一面间隔布置有若干条断痕凸台，所述断痕凸台延伸至凹槽内，所述凹槽的一端设有用于给凹槽浇注熔体的浇注口，所述浇注口延伸出上模外。
7.进一步地，所述下模呈“l”型条状，所述上模呈“一”型条状，所述凹槽为长条状凹槽，所述浇注口倾斜向上延伸至所述下模的l型弯折部。
8.进一步地，所述上模靠近所述浇注口一端设有一挡块。
9.进一步地，所述断痕凸台沿所述凹槽长度方向等距间隔布置，所述断痕凸台呈三角条状。
10.进一步地，所述断痕凸台的高度不大于所述凹槽的槽深的五分之一，断痕凸台的
长度等于所述凹槽的宽度，断痕凸台的顶部夹角为30
°
到60
°
。
11.进一步地，所述凹槽的侧壁设有拨模斜坡，所述拨模斜坡的拨模斜度α为3
°
到6
°
。
12.进一步地，所述浇注口呈喇叭收束状，浇注口的收束端的高度等于所述凹槽的槽深。
13.进一步地，所述上模面向下模的一面与下模凹槽内侧壁均涂抹有脱模剂。
14.进一步地，所述上模面向下模的一面与下模凹槽内侧壁的表面粗糙度≤1.6μm。
15.进一步地，所述上模与下模之间通过螺栓或定位销可拆卸固定连接，所述上模背向所述下模的一面设有把手。
16.由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
17.本实用新型采用上、下模可拆卸设计，可轻松安装或拆卸，操作简单便于生产和实施；通过凹槽与浇注口在上模和下模的配合下形成用于浇注熔体的容腔，通过断痕凸台形成断痕，待熔体凝固冷却后敲断断口观察含渣量，可以快速得出检测结果并以此评价合金熔体中的杂质水平，降本增效；并且，本实用新型所提供的模具相比于金相法、化学分析法、超声探伤法等方法，更适合于工业化生产和推广，具有很好的工程应用效果。
附图说明
18.图1为本实用新型主视图；
19.图2为图1中a-a方向剖视图；
20.图3为图1中b-b方向剖面图；
21.图4为本实用新型上模主视图；
22.图5为本实用新型上模仰视图；
23.图6为本实用新型下模俯视图。
24.其中，图中标号为：上模1，下模2，断痕凸台11，挡块12，把手13，凹槽21，浇注口22。
具体实施方式
25.下面参照附图说明本实用新型实施例的具体实施方式。
26.参照图1至图3，一种用于评价熔体含渣量的测试模具，包括相互叠合可拆卸固定连接的上模1和下模2，下模2贴合上模1的一面设有用于容纳熔体的凹槽21，上模1贴合下模2的一面间隔布置有若干条断痕凸台11，断痕凸台11延伸至凹槽21内，凹槽21的一端设有用于给凹槽21浇注熔体的浇注口22，浇注口22延伸出上模1外。
27.更具体地，参照图1至图6，上模1呈“一”型条状，下模2呈“l”型条状，凹槽21为长条状凹槽21，浇注口22倾斜向上延伸至下模2的l型弯折部，浇注口22呈喇叭收束状，浇注口22的收束端的高度等于凹槽21的槽深。上模1通过定位销或螺栓等方式贴合锁固于下模2上，上模1背向下模2的一面设有一把手13，把手13便于拆模时使用。上模1靠近浇注口22一端设有一挡块12，挡块12配合顶持于下模2的l型弯折部的侧面。凹槽21与浇注口22在上模1和下模2的配合下形成用于浇注熔体的容腔，容腔呈扁平状，且由于浇注口22呈喇叭收束状，浇注口22的收束端的高度等于凹槽21的槽深，使得浇注口22上的厚度大于容腔远端扁平厚度，有利于合金熔体浇注后从浇注口22厚壁处到远端的顺序凝固补缩，减少熔体铸件的缩
孔缩松缺陷，以避免评价含渣量时缩孔缩松缺陷影响含渣量统计结果 。
28.再有，参照图2、图4和图5，上模1的断痕凸台11沿下模2凹槽21的长度方向等距间隔布置，断痕凸台11呈三角条状，断痕凸台11的高度不大于凹槽21的槽深的五分之一，断痕凸台11的长度等于凹槽21的宽度，断痕凸台11的顶部夹角为30
°
到60
°
，该设计的断痕凸台11可在熔体凝固后形成便于敲断的断痕的同时，降低断痕凸台11对断截面含渣量的影响。
29.此外，参照图2和图3，凹槽21的侧壁设有拨模斜坡，拨模斜坡的拨模斜度α为3
°
到6
°
，拨模斜坡有利于熔体凝固后脱模。上模1面向下模2的一面与下模2凹槽21内侧壁的表面粗糙度≤1.6μm，上模1面向下模2的一面与下模2凹槽21内侧壁均涂抹有脱模剂。
30.参照图1至图6，本实用新型使用步骤如下：
31.第一步骤，先将上模1与下模2相向一面的表面分别喷涂或涂抹脱模剂，涂抹范围包括上模1的断痕凸台11和下模2的凹槽21。
32.第二步骤，上模1和下模2加热至200℃以上，进行烘干。
33.第三步骤，将上模1和下模2通过定位销或螺栓等方式装配到一起。
34.第四步骤，将待检测金属熔体通过浇注方式，从浇注口22倒入凹槽21内；根据熔体质量检测要求，浇注若干根检测试片，淬水冷却吹干后，拆模将熔体凝固形成的测试片取出，并在断痕处敲断测试片，对试片的断截面用体视显微镜放大30-100x倍数，进行观察表征，观察断截面的杂质尺寸和形貌，记录统计，然后通过公式（k值=σ缺陷得分/断口数）计算杂质含量得分，来以此评价熔体质量优劣。
35.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。