申请/专利权人：上海华培动力科技(集团)股份有限公司

申请日：2016-09-07

公开（公告）日：2020-09-15

公开（公告）号：CN106424657B

主分类号：B22D18/04(20060101)

分类号：B22D18/04(20060101);B22D18/06(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.15#授权;2020.09.01#著录事项变更;2017.05.10#著录事项变更;2017.03.22#实质审查的生效;2017.02.22#公开

摘要：本发明提供了一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，包括：将金属溶液转移到保温坩埚内，通过机械卡环锁紧机构将炉体和炉盖密封；将铸模置于砂箱内，砂箱和砂箱密封板通过气动或液压锁紧密封；首先铸模的型腔内抽真空，直到所需的真空度，然后向炉体内充入压缩气体，使金属溶液沿反重力方向充入铸型内，金属溶液的流动速度和流量可调；充型完成后，保持上下压差一段时间，待铸件流道凝固后，炉体内泄压到常压状态，砂箱内破真空到常压状态，打开砂箱密封板，取出铸模。本发明实现了生产黑色金属领域的铸件，尤其是铸钢薄壁铸件，如涡轮壳、排气岐管和连体排气岐管等铸件的目的。

主权项：1.一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，铸造设备包括炉体、炉盖、升液管、砂箱和砂箱密封板，其中，所述炉体内部有保温坩埚，所述炉体的侧壁开设有进气口和出气口，所述炉盖中心开设有贯穿孔，用于安装升液管；所述的炉体和炉盖密封后为下密封室，下密封室压力为0~100Kpa；所述的砂箱和砂箱密封板为上密封室，上密封室压力为-10~-80Kpa；同时还包括一套真空和低压控制系统、液面高度自动检测系统、金属溶液温度检测系统和安全报警系统；所述调压铸造方法包括如下步骤：步骤1：将金属溶液转移到保温坩埚内，炉体和炉盖通过机械卡环锁紧密封；将铸模置于所述砂箱内，其中，所述铸模的浇口与所述升液管的上端口连接，所述砂箱密封板设有抽气口，将所述砂箱和所述砂箱密封板通过气动或液压锁紧，冒口的上端设有金属探针，当金属液到达所述金属探针处，停止炉内加压；当金属溶液与所述砂箱密封板抽气口接触，炉内泄压到常压状态，同时砂箱内破真空到常压状态，砂箱密封板上移；所述铸模的浇口与所述升液管的上端口的连接面之间设有隔热膨胀衬垫；所述隔热膨胀衬垫采用陶瓷纤维和膨胀材料制备，其中，所述膨胀材料包括蛭石或珍珠岩；步骤2：通过真空和低压控制系统，铸模的型腔内抽真空，直到所需的真空度，然后向炉体内充入压缩气体，使金属溶液沿反重力方向充入铸型内，金属溶液的流动速度和流量可调，具体来说，开启砂箱密封板的排气阀，即砂箱内部型腔通过真空系统以-4~-8Kpas的速度抽真空至真空压力为-20~-30Kpa，用时时间T1=3-7s，然后保持该真空压力到T2=7s；同时打开炉体进气管的进气阀，向炉体内部以2Kpas的速度冲入压缩气体，在T1时到达压力为8-15Kpa，此阶段为金属液在升液管上升阶段；然后以10-15Kpas的速度冲入压缩气体，直到压力为35-45Kpa为止，此阶段为金属液充型阶段；步骤3：充型完成后，保持上下压差一段时间，待铸件流道凝固后，炉体内泄压到常压状态，砂箱内破真空到常压状态，打开砂箱密封板，取出铸模，具体为，保持上下压差直到T4=80-110s；步骤4：完成一次浇注后，通过液面高度自动检测系统测量金属溶液液面高度，调整下次浇注的压力参数。

全文数据：一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法技术领域[0001] 本发明涉及调压铸造的技术领域，尤其涉及一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法。背景技术[0002] 调压铸造，作为一种在常规差压铸造技术基础上发展起来的反重力铸造技术，比常规低压铸造及差压铸造更为先进。目前来看，调压铸造技术是国内外生产以铝合金为代表的有色合金铸件，特别是针对航空航天行业具有高质量要求的复杂铸件的最先进的一种铸造成形技术。[0003] 其中，在申请号为“201210207951.7”，名称为“金属型调压铸造设备”的申请文件中，描述了如下内容:“一种金属型调压铸造设备，属于金属型反重力铸造领域。该金属型调压铸造设备较传统调压铸造设备的两段式罐体，即上罐体与下罐体的主机系统结构，增加了一个中罐体，用于安装金属型开合型所必需的机械机构。本设备的上、中、下各罐体之间通过机械卡环机构锁紧以确保密封效果。该设备能够实现基于金属型对铸件通过调压铸造技术铸造成形，并能够应用于砂型、熔模铸造模壳及石膏型等进行铸件的调压铸造成形，同时也能够用于金属型、砂型、熔模铸造模壳及石膏型等进行铸件的差压铸造与低压铸造成形。因此，应用非常广泛，实现了调压铸造和金属型之间的良好结合”。尽管该金属型调压铸造设备具有如上优点，但其仅限于铝合金等有色合金铸件的生产中。[0004] 又如在申请号为“200410009617.6”，名称为“一种调压铸造方法及调压铸造用坩祸”的申请文件中，描述了如下内容一种真空调压铸造方法及调压铸造用坩祸，将铸型及液态金属分别置于上密封室及坩祸内，同时对二者抽真空，真空度均达到要求时，向坩祸内充入惰性气体或压缩空气，使液态金属在可调的压差下沿着升液管压入型腔；当充型完成后，在保持对真空罩继续抽真空条件下，对坩祸内压力进行调压，使其压力从负压迅速转变为正压，并维持设定的正压值；当铸件凝固结束后，立即对坩祸泄压、对真空罩泄真空，打开真空罩取出铸件，完成成型过程。该技术提高型腔的排气能力，保证金属溶液在较大压力下结晶凝固，增强铸件的补缩效果，密封性好，可靠性高，适合各种铝基复合材料和铝合金铸件”。尽管该调压铸造方法及调压铸造用坩祸具有一定优点，但是也同样仅限于铝合金等有色金属铸件的生产中，无法实现生产更高温度的黑色金属铸件。[0005] 又如在申请号为“200580017765.5”，名称为“真空吸铸的浇注方法、装置以及铸件”的申请文件中，描述了如下内容一种使用负压造型铸模造型砂箱铸造薄壁铸件的真空吸铸的浇注方法、装置，以及使用该方法铸造的铸件。该方法包括向模样表面粘着防护部件的防护部件粘着过程，向被粘着的防护部件上放置造型砂箱的同时向其内填充不含粘合剂的填充材料的过程，将填充材料上表面进行密封使造型砂箱内部形成负压，并且使防护部件吸着于填充材料侧面上使防护部件成形的过程，将模样从防护部件上取下，对具有分型面的上半割铸模进行造型的过程，将采用相同方法造型的下半割铸模与上半割铸模重合形成型腔的同时形成完成铸模的过程，向型腔内注入熔融金属的过程，解除造型砂箱内的负压状态将铸件取出的过程。以及向完成铸模内进行浇注开始前，对型腔内进行减压的过程”。可见，该设备为半自动半人工操作的设备，生产效率低，而且砂箱内的铸模周围需要填入绝热材料，增加了生产成本。发明内容[0006] 基于上述的背景技术，本发明的目的是提供一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，以克服现有技术中只能生产有色金属领域的铸件的缺陷，实现生产黑色金属领域的铸件，尤其是铸钢薄壁铸件，如涡轮壳、排气岐管和连体排气岐管等铸件的目的。[0007] 本发明的技术方案是:一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其铸造设备包括炉体、炉盖、保温坩祸、升液管、砂箱和砂箱密封板等零部件，同时还包括一套真空和低压控制系统、液面高度自动检测系统、金属液温度检测系统和安全报警系统；所述的铸造方法包括:步骤1:将金属溶液转移到保温坩祸内，炉体和炉盖通过机械卡环锁紧密封;将铸模置于所述砂箱内，其中，所述铸模的浇口与所述升液管的上端口连接，所述砂箱密封板设有抽气口，将所述砂箱和所述砂箱密封板通过气动或液压锁紧；步骤2:通过真空和低压控制系统，铸模的型腔内抽真空，直到所需的真空度Pv，然后向炉体内充入压缩气体，使金属溶液沿反重力方向充入铸型内，金属溶液的流动速度和流量可调；步骤3:充型完成后，保持上下压差一段时间，待铸件流道凝固后，炉体内泄压到常压状态，砂箱内破真空到常压状态，打开砂箱密封板，取出铸模。[0008] 进一步地，还包括步骤4:完成一次浇注后，通过液面高度自动检测系统测量金属溶液液面高度，调整下次浇注的压力参数。[0009] 进一步地，所述步骤4中的液面高度自动检测系统，包括激光发射器、和热成像仪，激光发射器发射出紫外线经过金属溶液液面漫反射，被热成像仪接收，通过测量热成像仪光斑的位置变化，计算出液面下降高度。[0010] 进一步地，还包括一套真空和低压控制系统，真空控制系统通过比例阀和电磁阀控制上密封室内真空度，低压控制系统通过减压阀、比例阀和电磁阀等阀体控制下密封室内压力变化。[0011] 进一步地，所述的金属溶液温度检测系统是通过红外测温探头实时监测金属溶液温度。测温探头所测数据传输到中频电源PLC，实际金属溶液温度的数据与所设温度PLC比较，然后自动调节中频电源输出功率，进而调节金属液温度，保证金属溶液温度保持在很小波动范围内。[0012] 进一步地，所述安全报警系统包括电炉漏炉报警系统、压力异常监测系统和温度异常监测系统。[0013] 进一步地，所述的炉体和炉盖密封后为下密封室，下密封室压力为P1=0~100KPa;所述的砂箱和砂箱密封板密封后为上密封室，上密封室压力为Pv=-10~-80KPa，180KPa的条件下进行保压。[0014] 进一步地，所述冒口的上端设有金属探针或砂箱密封板抽气口上设有金属探针，当金属溶液到达冒口金属探针处，停止炉内加压；当金属溶液与所述砂箱密封板抽气口接触，炉内泄压到常压状态，同时砂箱内破真空到常压状态，砂箱密封板上移。[0015] 进一步地，所述铸模浇口与所述升液管的上端口的连接面之间设有隔热膨胀衬垫;所述隔热膨胀衬垫采用陶瓷纤维和膨胀材料制备，其中，所述膨胀材料包括蛭石或珍珠山ο[0016] 进一步地，所述金属溶液为黑色金属溶液。当然，除了黑色金属溶液，所述金属溶液还包括有色金属，只是本发明所述的铸造方法在用于黑色金属溶液时尤其有利，具有突出的有益效果。[0017] 进一步地，所述铸模包括但不限于涡轮壳壳芯、排气岐管壳芯和连体排气岐管壳芯，其为砂模或金属模。[0018] 相对于现有技术，本发明的技术方案具有以下有益效果:1本发明所述的调压铸造方法，铸模型腔内抽真空、炉内加正压，金属溶液充填型腔时，流量和速度可控，金属溶液卷气较少;金属溶液可以在理想的压差下条件下凝固；2金属溶液在正压和负压综合作用下充填型腔，以形成铸件的铸造方法，属于一种先进的反重力铸造技术，能够实现基于砂型和金属型的调压铸造方法，并能够应用于黑色金属的铸造成型领域，尤其是薄壁铸钢件，如涡壳、排气岐管和连体排气岐管等，进一步地，该调压设备可以实现完全自动化生产；3与低压铸造相比，该调压铸造方法能够减少金属溶液卷气的风险；与真空吸铸相比，调压铸造能够提供更充足的充型动力;而且调压铸造能够实现上下压力的调节，使铸件在更有利的压差条件下凝固。附图说明[0019]图1为本发发明所述的用于生产黑色金属铸件的调压设备的一个实施例的结构示意图；图2为图1的剖面结构示意图；图3为炉内和砂箱内的压力曲线图；附图标记:1、炉体;2、坩祸;3、中频线圈;4、炉盖;5、升液管;6、炉盖平台；7、砂箱;8、砂箱密封板抽气口；9、砂箱密封板气缸；10、砂箱密封板;11、机械密封卡环；12、机械卡环液压缸;13、炉盖升降导柱；14、炉盖支架；15、炉盖前后移动液压缸；16、炉盖升降液压缸；17、炉体翻转液压缸。具体实施方式[0020]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0021] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0022] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0023]图1为本发发明所述的用于生产黑色金属铸件的调压设备的一个实施例的结构示意图；图2为图1的剖面结构示意图；图3为炉内和砂箱内的压力曲线图。[0024] 参见图1-3，本发明提供了一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其铸造设备包括炉体、炉盖、保温坩祸、升液管、砂箱和砂箱密封板等零部件，同时还包括一套真空和低压控制系统、液面高度自动检测系统、金属溶液温度检测系统和安全报警系统;所述铸造方法包括如下步骤:步骤1:将金属溶液转移到保温坩祸内，炉体和炉盖通过机械卡环锁紧密封;将铸模置于所述砂箱内，其中，所述铸模的浇口与所述升液管的上端口连接，所述砂箱密封板设有抽气口，将所述砂箱和所述砂箱密封板通过气动或液压锁紧；步骤2:通过真空和低压控制系统，铸模的型腔内抽真空，直到所需的真空度Pv，然后向炉体内充入压缩气体，使金属溶液沿反重力方向充入铸型内，金属溶液的流动速度和流量可调；步骤3:充型完成后，保持上下压差一段时间，待铸件流道凝固后，炉体内泄压到常压状态，砂箱内破真空到常压状态，打开砂箱密封板，取出铸模。[0025] 进一步地，还包括步骤4:完成一次浇注后，通过液面高度自动检测系统测量金属溶液液面高度，调整下次浇注的压力参数。[0026] 进一步地，所述步骤4中的液面高度自动检测系统，包括激光发射器、和热成像仪，激光发射器发射出紫外线经过金属溶液液面漫反射，被热成像仪接收，通过测量热成像仪光斑的位置变化，计算出液面下降高度。[0027] 进一步地，还包括一套真空和低压控制系统，真空控制系统通过比例阀和电磁阀控制上密封室内真空度，低压控制系统通过减压阀、比例阀和电磁阀等阀体控制下密封室内压力变化。[0028] 进一步地，所述的金属溶液温度检测系统是通过红外测温探头时时监测金属溶液温度。测温探头所测数据传输到中频电源PLC，实际金属溶液温度的数据与所设温度PLC比较，然后自动调节中频电源输出功率，进而调节金属液温度，保证金属溶液温度保持在很小波动范围内。[0029] 进一步地，所述安全报警系统包括电炉漏炉报警系统、压力异常监测系统和温度异常监测系统。电炉漏炉报警系统原理为感应线圈的交流供电回路上并联一个直流电路，炉内的熔融金属通过炉底电极接地，感应线圈和直流电源与毫安表串联并接地，金属液、炉衬、线圈和毫安表连成一个直流回路。在正常状况下，炉衬状况良好时，由于炉衬材料有很大的绝缘电阻，毫安表显示值很小;若炉衬状况差，有熔融金属渗入到炉衬内接近感应线圈时，炉衬的电阻会减小，毫安表指示值变大，当电流值超出设定值时，就会发出报警，并切断主电源。压力异常监测系统分为气体压力监测、冷却水压力监测和液压系统压力监测，当气体压力系统监测的炉体内气体压力出现突然增大，超过所设阈值时，打开泄气阀泄气，炉体设置有安全阀，当气体压力高过安全阀所设阈值，安全阀打开，自动泄气，保证炉体内气体压力不会高过炉体能够承受的极限压力。温度异常监测系统是对冷却水温度进行监测，当冷却水温度异常升高，发出报警，停止生产，进行系统检查。[0030] 进一步地，所述的炉体和炉盖密封后为下密封室，下密封室压力为P1=0~100KPa;所述的砂箱和砂箱密封板密封后为上密封室，上密封室压力为Pv=-10~-80KPa，180KPa的条件下进行保压。[0031] 进一步地，所述冒口的上端设有金属探针或砂箱密封板抽气口上设有金属探针，当金属溶液到达冒口金属探针处，停止炉内加压；当金属溶液与所述砂箱密封板抽气口接触，炉内泄压到常压状态，同时砂箱内破真空到常压状态，砂箱密封板上移。[0032] 进一步地，所述铸模浇口与所述升液管的上端口的连接面之间设有隔热膨胀衬垫;所述隔热膨胀衬垫采用陶瓷纤维和膨胀材料制备，其中，所述膨胀材料包括蛭石或珍珠山ο[0033] 进一步地，所述金属溶液为黑色金属溶液。当然，除了黑色金属溶液，所述金属溶液还包括有色金属，只是本发明所述的铸造方法在用于黑色金属溶液时尤其有利，具有突出的有益效果。[0034] 进一步地，所述铸模包括但不限于涡轮壳壳芯、排气岐管壳芯和连体排气岐管壳芯，其为砂模或金属模。[0035] 在具体的实施例中，具体通过以下实施例1、2和3进行对本发明的技术方案进行描述。[0036] 实施例1生产铸钢材质的涡轮壳的调压铸造方法，调压设备依次包括炉体1、炉盖4、升液管5、砂箱7和砂箱密封板10等零部件；所述炉体内部有保温坩祸2，保温坩祸内部金属溶液为1.4826耐热钢钢水，保温温度为1550°C;所述炉盖中心开有贯穿孔，用于安装升液管，侧壁开有进气口和出气口；炉体和炉盖通过机械卡环机构11锁紧密封;将涡轮壳壳芯放入砂箱内；砂箱密封板与砂箱之间通过气动压紧和分开;涡轮壳壳型浇口与升液管端口连接，连接面之间采用隔热膨胀衬垫密封，明冒口与砂箱密封板的抽气口8连接。[0037] 将金属溶液转移到保温坩祸内，炉盖在炉盖前后移动液压缸15的推动下，移动到炉体上方，然后在炉盖升降液压缸16的推动下，炉盖下移，与炉体合严，然后机械卡环液压缸12推动机械卡环将炉体炉盖密封。通过机械手将砂箱置于炉盖平台的固定位置，然后在砂箱密封板的推动下气缸砂箱密封板下移并压紧密封，砂箱密封板上的抽气口压在铸模冒口上。[0038] 开启砂箱密封板的排气阀，即砂箱内部型腔通过真空系统以-5KPas的速度抽真空至Pv=-20KPa，用时时间!^=^，然后保持该真空度；同时打开炉体进气管的进气阀，向炉体内部以2KPas的速度充入压缩气体，在1^时到达PR=8KPa，此阶段为金属溶液在升液管上升阶段;然后以lOKPas的速度充入压缩气体，直到P1=SSKPa为止，此阶段为金属溶液充型阶段;然后保持上下压差直到T3=90s，然后开始泄压，完成整个浇注。[0039] 充型过程中，金属溶液到达涡轮壳冒口的探针位置，则强制停止加压和抽真空；如果压差过大，金属溶液与砂箱密封板的抽气口接触，则强制破真空，砂箱密封板上移，达到保护砂箱密封板的目的。在炉内正压和型腔内的负压_20KPa的作用下，1.4826的钢液能够快速充型，而且充型更加平稳，减少卷气的风险。保持压力40s后，打开砂箱密封板的进气阀，破真空到常压状态，同时打开炉盖的排气阀，迅速排出炉内的气体；向上开启砂箱密封板，取出铸模，完成一次饶注循环。[0040] 完成一次浇注后，通过液面高度自动检测系统测量金属溶液液面高度，调整下次浇注的压力参数。[0041] 实施例2生产铸钢材质的排气岐管的调压铸造方法，调压设备依次包括炉体1、炉盖4、升液管5、砂箱7和砂箱密封板10等零部件；所述炉体内部有保温坩祸，保温坩祸内部金属溶液为1.4826耐热钢钢水，保温温度为1580°C;所述炉盖中心开有贯穿孔，用于安装升液管，侧壁开有进气口和出气口；炉体和炉盖通过机械卡环机构锁紧密封;将排气岐管壳芯放入砂箱内；砂箱密封板与砂箱之间通过气动压紧和分开;排气岐管壳型浇口与升液管端口连接，冒口与砂箱密封板的抽气机构连接。[0042] 将金属溶液转移到保温坩祸内，炉盖在炉盖前后移动液压缸15的推动下，移动到炉体上方，然后在炉盖升降液压缸16的推动下，炉盖下移，与炉体合严，然后机械卡环液压缸12推动机械密封卡环将炉体炉盖密封。通过机械手将砂箱置于炉盖平台的固定位置，然后在砂箱密封板的推动下气缸砂箱密封板下移并压紧密封，砂箱密封板上的抽气口压在砂型明冒口上。[0043] 开启砂箱密封板的排气阀，即砂箱内部型腔通过真空系统以-5KPas的速度抽真空至Pv=_30KPa，用时时间1'1=68，然后保持该真空度；同时打开炉体进气管的进气阀，向炉体内部以2KPas的速度充入压缩气体，在1^时到达Pr=I2KPa，此阶段为金属溶液在升液管上升阶段;然后以lOKPas的速度充入压缩气体，直到PE=42KPa为止，此阶段为金属溶液充型阶段;然后保持上下压力差直到T3=10s,然后开始泄压，完成整个浇注。[0044] 充型过程中，金属溶液到达涡轮壳冒口的探针位置，则强制停止加压和抽真空;如果压差过大，金属溶液与砂箱密封板的抽气口接触，则强制破真空，砂箱密封板上移，达到保护砂箱密封板的目的。在炉内正压和型腔内的负压_30KPa的作用下，1.4826的钢液能够快速充型，而且充型更加平稳，减少卷气的风险。保持压力35s后，打开砂箱密封板的进气阀，破真空到大气压，同时打开炉盖的排气阀，迅速排出炉内的气体；向上开启砂箱密封板，取出砂箱及排气岐管，完成一次浇注循环。[0045] 实施例3本实施例中的生产铸钢材质的连体排气岐管的调压铸造方法，调压设备依次包括炉体1、炉盖4、升液管5、砂箱7和砂箱密封板10等零部件;所述炉体内部有保温坩祸，保温坩祸内部是1.4826耐热钢钢水，保温温度为1600°C;所述炉盖中心开有贯穿孔，用于安装升液管，侧壁开有进气口和出气口；炉体和炉盖通过机械卡环机构锁紧密封;排气岐管壳芯放入砂箱内；砂箱密封板与砂箱之间通过气动压紧和分开;连体排气岐管壳型浇口与升液管端口连接，冒口与砂箱密封板的抽气机构连接。[0046] 将金属溶液转移到保温坩祸内，炉盖在炉盖前后移动液压缸15的推动下，移动到炉体上方，然后在炉盖升降液压缸16的推动下，炉盖下移，与炉体合严，然后机械卡环液压缸12推动机械卡环将炉体炉盖密封。通过机械手将砂箱置于炉盖平台的固定位置，然后在砂箱密封板的推动下气缸砂箱密封板下移并压紧密封，砂箱密封板上的抽气口压在砂型冒口上。[0047] 开启砂箱密封板的排气阀，即砂箱内部型腔通过真空系统以_6KPas的速度抽真空至?产-30即£1，用时时间1'1=58，然后保持该真空度到1'3=1108;同时打开炉体进气管的进气阀，向炉体内部以2KPas的速度充入压缩气体，在1^时到达PR=10KPa，此阶段为金属溶液在升液管上升阶段;然后以15KPas的速度充入压缩气体，直到P1=TOKPa为止，此阶段为金属溶液充型阶段;然后保持该压力差直到T4=IlOs,然后开始泄压，完成整个浇注。[0048] 充型过程中，金属溶液到达涡轮壳冒口的探针位置，则强制停止加压和抽真空；如果压差过大，金属溶液与砂箱密封板的抽气口接触，则强制破真空，砂箱密封板上移，达到保护砂箱密封板的目的。在炉内正压和型腔内的负压_30KPa的作用下，1.4826的钢液能够快速充型，而且充型更加平稳，减少卷气的风险。充型结束后，砂箱密封板以3KPas的速度卸真空，同时炉体内部以3KPa速度增加正压。保持压力50s后，打开炉盖的排气阀，迅速排出炉内的气体;向上开启砂箱密封板，取出砂箱及排气岐管，完成一次浇注循环。[0049] 可见，通过研究，在具体实施例中，优选地，开启砂箱密封板的排气阀，即砂箱内部型腔通过真空系统以-4〜-8KPas的速度抽真空至Pv=-20~-30KPa，用时时然后保持该真空度到T2=7s;同时打开炉体进气管的进气阀，向炉体内部以2KPas的速度充入压缩气体，在T1时到达PR=8-15KPa，此阶段为金属溶液在升液管上升阶段;然后以10-15KPas的速度充入压缩气体，直到PE=35-45KPa为止，此阶段为金属溶液充型阶段;然后保持该压力差直到T4=SO-11s,然后开始泄压，完成整个浇注。[0050] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

权利要求：1.一种用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，其铸造设备包括炉体、炉盖、保温坩祸、升液管、砂箱和砂箱密封板，同时还包括一套真空和低压控制系统、液面高度自动检测系统、金属溶液温度检测系统和安全报警系统;所述铸造方法包括如下步骤:步骤I:将金属溶液转移到保温坩祸内，炉体和炉盖通过机械卡环锁紧密封;将铸模置于所述砂箱内，其中，所述铸模的浇口与所述升液管的上端口连接，所述砂箱密封板设有抽气口，将所述砂箱和所述砂箱密封板通过气动或液压锁紧；步骤2:通过真空和低压控制系统，铸模的型腔内抽真空，直到所需的真空度Pv，然后向炉体内充入压缩气体，使金属溶液沿反重力方向充入铸型内，金属溶液的流动速度和流量可调；步骤3:充型完成后，保持上下压差一段时间，待铸件流道凝固后，炉体内泄压到常压状态，砂箱内破真空到常压状态，打开砂箱密封板，取出铸模。2.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，还包括步骤4:完成一次浇注后，通过液面高度自动检测系统测量金属溶液液面高度，调整下次浇注的压力参数。3.根据权利要求1所述的液面高度自动检测系统，其特征在于，所述液面高度自动检测系统包括激光发射器和热成像仪，激光发射器发射出紫外线经过金属溶液液面漫反射，被热成像仪接收，通过测量热成像仪光斑的位置变化，计算出液面下降高度。4.根据权利要求1所述的金属溶液温度检测系统，其特征在于，所述金属溶液温度检测系统通过红外测温探头实时监测金属溶液温度。5.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，所述金属溶液为黑色金属溶液。6.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，所述安全报警系统包括电炉漏炉报警系统、压力异常监测系统和温度异常监测系统。7.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，所述的炉体和炉盖密封后为下密封室，下密封室压力为Pi=O〜10KPa;所述的砂箱和砂箱密封板密封后为上密封室，上密封室压力为?产-10~-80即&，在?1-?¥=10~180KPa的条件下进行保压。8.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，所述冒口的上端设有金属探针或砂箱密封板抽气口上设有金属探针，当金属溶液到达冒口金属探针处，停止炉内加压；当金属溶液与所述砂箱密封板抽气口接触，炉内泄压到常压状态，同时砂箱内破真空到常压状态，砂箱密封板上移。9.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，所述铸模浇口与所述升液管的上端面的连接面之间设有隔热膨胀衬垫;所述隔热膨胀衬垫采用陶瓷纤维和膨胀材料制备，其中，所述膨胀材料包括蛭石和珍珠岩。10.根据权利要求1所述的用于生产黑色金属铸件的调压铸造方法，其特征在于，所述铸模包括但不限于涡轮壳壳芯、排气岐管壳芯和连体排气岐管壳芯，其为砂模或金属模。

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