[发明专利]砂型铸造测温孔处温度与实际温度对应关系的测试方法

说明书

本发明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。本发明测试方法能准确测试砂型的温度。

技术领域

本发明属于砂型铸造技术领域，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。

背景技术

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％。

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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：

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；