鋁壓鑄用熔液供給管制造技術

本發明專利技術提供一種鋁壓鑄用熔液供給管，熔液供給管主體由陶瓷制的內側管（１０）、和在內周面具有Ｎｉ合金層（１３）且在該Ｎｉ合金層（１３）的表面附著有ＴｉＣ粒子（１４）的鋼材制外側管（１２）構成，在熔液供給管主體的兩端部形成有槽（１８），該槽（１８）形成與陶瓷制內側管（１０）的外周面和鋼材制外側管（１２）的內周面的交界部（１９）重疊的圓環狀的空間，由無機材料構成且具有加熱膨脹的性質的纖維質片（１６）在整周上插裝在圓環狀的槽（１８）中。由此，通過陶瓷管和鋼材管的組合使得耐得住機械沖擊，而且不受因鋼材和陶瓷的材質不同引起的熱膨脹差的影響，能夠防止鋁熔液的侵入。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及從熔解爐向壓鑄機輸送鋁熔液的鋁壓鑄用熔液供給管。
技術介紹
以往，在壓鑄機中，作為對柱塞套供給鋁熔液的方式，廣泛地使 用澆鑄方式。在該澆鑄方式中，利用鑄桶從熔解爐汲取熔液并供給到 柱塞套。近年來，代替澆鑄方式，利用熔液供給管將熔解爐和柱塞套直接 相連并通過該熔液供給管向柱塞套供給熔液的技術受到關注。該熔液供給管方式與以往的澆鑄方式相比，將Al的氧化包膜和斷裂凝固片向熔液的混入抑制到極少，所以具有能夠鑄造更高質量的壓鑄產品的優 占至此，連接熔解爐和柱塞套的熔液供給管使用在陶瓷制的管上巻 裝加熱器的結構。由于陶瓷是不易熔損的材料，所以熔液供給管的材 料使用陶瓷。另一方面，陶瓷雖然對熔液耐受力強，但是相反地對沖擊耐受力 弱，有時會因為運轉中的振動或維護時的處理失誤而破損。另外，由 于陶瓷具有容易破裂的性質，所以不能對熔液供給管的連接部施加足 夠的載荷進行緊固，所以也有時熔液會從連接部泄漏。另外，本申請人提出了以下鋁熔液接觸部件作為提高相對于鋁 熔液的耐熔損性的部件，在鋼材制的基材表面上形成Ni合金層，并在 該Ni合金層的表面上以粒子的狀態接合TiC (日本特開2005-264306 號公報)。至此，為了應對陶資制的熔液供給管容易破裂的缺點，研究具有 在陶瓷質或石墨制的管外側嵌合鋼材管的結構的熔液供給管。但是， 由于鋼、陶瓷和石墨各自的熱膨脹系數有較大不同，所以由于熱膨脹 的不同會在內外管之間產生較大的間隙。由于鋁熔液筒單地就會侵入 該間隙中，所以存在鋼材管短時間熔損而開孔的缺點。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于解決上述現有技術存在的問題，提供一 種鋁壓鑄用熔液供給管，通過陶資管和鋼材管的組合而對機械沖擊耐 受力強，而且不受鋼材與陶資的材質不同引起的熱膨脹差影響，能夠 防止鋁熔液的侵入，并且對鋁熔液的耐熔損性也優異，能夠顯著地延 長壽命。為了達到上述目的，本專利技術的鋁壓鑄用熔液供給管，將壓鑄機的 柱塞套與熔解爐連結，其特征在于，熔液供給管主體由陶瓷制的內側管、和在內周面具有Ni合金層且在該Ni合金層的表面附著有TiC粒 子的鋼材制外側管構成，在上述熔液供給管主體的兩端部形成有槽， 該槽形成與陶瓷制內側管的外周面和鋼材制外側管的內周面的交界部 重疊的圓環狀的空間，由無機材料構成的纖維質片插裝在上述圓環狀 的槽中。上述纖維質片具有在其厚度方向上加熱膨脹的性質，該纖維質片 以其膨脹的方向成為熔液供給管的半徑方向的方式在整周上插裝在上 述圓環狀的槽中。根據本專利技術的優選實施方式，上述纖維質片由以耐熱性無機纖維 為主體混合了有機質粘合劑抄漿而成的片構成，上述纖維質片使用預 先裁剪為與上述圓環狀的槽的深度對應的寬度的細長帶狀的片。根據本專利技術，利用鋼材制的外側管，能夠保護陶覺質的內側管不 受機械沖擊，并且在熔液供給管端部的連接部施加足夠的緊固栽荷， 能夠防止熔液泄漏。當通過鋁熔液加熱使外側管向半徑方向膨脹時， 纖維質片也向同一方向跟隨著膨脹，所以能夠利用纖維質片防止鋁熔 液的侵入。進而，萬一纖維質片不發揮作用，由于在外側管的內周面 致密地散布有TiC粒子，所以耐熔損性顯著提高，能夠耐得住機械沖 擊，并實現對鋁熔液的耐熔損性，從而格外地延長壽命。附圖說明圖1是表示本專利技術的鋁壓鑄用熔液供給管的一個實施方式的橫剖 面圖。圖2是該鋁壓鑄用熔液供給管的縱剖面圖。 圖3是放大表示圖2中的A部的圖。圖4是示意表示TiC粒子的附著狀態的圖。 圖5是示意表示在TiC粒子之間附著有陶瓷粉末的例子的圖。 圖6是表示熔液供給管的端部的槽與內側管和外側管的交界部的 位置關系的類型的圖。具體實施例方式以下參照附圖說明本專利技術的鋁壓鑄用熔液供給管的一個實施方式。圖l是表示本實施方式的鋁壓鑄用熔液供給管的結構的橫剖面圖， 圖2是該熔液供給管的縱剖面的圖。在這些圖1和圖2中，參考編號 IO表示陶資制的內側管，參考編號12表示鋼材制的外側管。通過外側 管12與內側管12嵌合，成為兩者為一體結構的熔液供給管。內側管10的材料選擇對鋁熔液的耐熔損性優異的陶乾，因此內側 管IO能夠長時間地經受熔損。優選的是，這樣的陶資材料例如使用包 含A1203、 SiC、 Si3N4、 MgO、 A12Ti05、 Zr02、珪鋁氧氮聚合材料 中的至少一種以上的陶瓷材料。圖3是放大表示圖2中的A部的圖。鋼材制的外側管12的內周面 全部被Ni合金層13包覆，該Ni合金層13的整個表面由無數的碳化鈦 (TiC)的粒子14覆蓋。該TiC粒子14以粒子的狀態附著并且一部分 從Ni合金層13的表面突出。這樣的TiC粒子14可以如下述那樣附著在鋼材制的外側管12的 內周面上。首先，在外側管12的內周面上通過噴鍍或燒結預先形成Ni合金 層13。然后準備放入容器中的TiC粉末，以外側管12的整體埋入TiC 粉末中的方式預先放置。接著對每個容器將外側管12放入加熱真空爐中，在加熱真空爐內 真空加熱至從Ni合金發生液相的溫度，并4吏TiC粒子14與Ni合金層 13的表面接合。通過加熱，如圖3所示，通過從Ni合金產生的液相使 得TiC粒子14以從Ni合金層13的表面突出的狀態接合。在該情況下， 通過熔出的Ni合金來覆蓋TiC粒子14整體并不是優選的。為了使TiC 粒子14以不完全凈皮Ni合金覆蓋、而是TiC粒子14的一部分從Ni合 金層13露出到表面的狀態牢固地接合，優選的是，TiC粉末中的粒子的平均粒徑在10 ~ 500pm的范圍內。通過從Ni合金發生的液相，使得TiC粒子14以高強度與Ni合金 層13接合，進而Ni合金與TiC粒子14的潤濕性也良好，所以能夠使 多個TiC粒子14緊密地接合。此外，雖然在圖4中示意地表現了 TiC 粒子14 一個個地平面地并列的情況，但是不限于此，實際上有時TiC 粒子14也多層重疊。當TiC粒子直徑小于10nm時，難以進行真空加熱中的溫度管理使 得TiC粒子14不被Ni合金13的液相全部覆蓋。如果TiC粒子14被 Ni合金的液相全部覆蓋，則不能發揮TiC的優異的耐熔損性。另一方面，當TiC粒子直徑大于500nm時，Ni合金的液相由于僅 遍及粒子的下部，所以與粒子的接觸面積不夠，接合強度弱，粒子會 簡單地脫落。優選的是，如圖5所示，在TiC粒子之間的間隙中填充包含氮化 硼(BN)、氧化鋁(A1203)、氧化鋯(Zr02)、氮化硅(Si3N4) 中的至少一種以上的陶瓷微粒子15。這樣的陶瓷微粒子15可以做成與粘合劑的混合漿，涂敷在TiC粒 子14上并進行燒附，能夠改善與TiC粒子14接合的Ni合金層13的 質地的耐熔損性。接下來在陶瓷制的內側管10的兩端部沿周向形成用于使纖維質片 16插裝的槽18。如圖2所示，在外側管12與陶乾制的內側管IO嵌合 的狀態下，內側管10的端面與外側管12的端面對齊，槽18形成在端 面開口的圓環狀的空間。如圖2所示，內側管10和外側管12的交界部19、與位于內側管 10的端面的槽18同心圓狀地重疊。另外，纖維質片16夾入槽18中。槽18和交界部19的關系分為對內側管10的端面的外周側部分進 行切除從而形成槽18的情況(圖6 (a))、通過對外側管12的端面 的內周側部分進行切除來形成槽18的情況(圖6 (b))、和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋁壓鑄用熔液供給管，將壓鑄機的柱塞套與熔解爐連結，其特征在于，　熔液供給管主體包括陶瓷制的內側管、和在內周面具有Ｎｉ合金層且在該Ｎｉ合金層的表面附著有ＴｉＣ粒子的鋼材制外側管，在上述熔液供給管主體的兩端部形成有槽，該槽形成與陶瓷制內側管的外周面和鋼材制外側管的內周面的交界部重疊的圓環狀的空間，由無機材料構成的纖維質片插裝在上述圓環狀的槽中。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：增田淳，
申請(專利權)人：東芝機械株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]