因高温合金成本高昂，使高温合金在浇注后的缩孔和成材率倍受广大生产厂家的关注。统计表明，在铸件生产中，采用普通冒口，铸件在凝固后的缩孔体积仅占冒口体积的10%～14%，真正用于补缩铸件的只占6%～10%；采用保温冒口，则可将冒口的补缩效率提高到20%～25%；而集保温与发热于一体的发热保温冒口，可将冒口的补缩效率提高至45%。与普通铸件生产不同，在高温合金工业熔炼生产中，大多数生产厂家都在使用普通保温冒口进行浇注，缩孔较大和成材率不高的问题普遍存在。因此，科研人员借鉴铸件的生产思路，设计制作了一种集发热与保温一体的发热保温冒口，并将其应用于VIDP型4.5t真空感应熔炼炉浇注高温合金的生产中。
发热保温冒口的热量来源主要是通过铝粉的氧化过程（典型的是铝热反应）来实现的，经过效果对比和成本分析，最终确定发热保温冒口成分为（w%）：煤粉灰10～20，铝粉35～50，助燃剂2～10，树脂8～17，刚玉粉20～30，纤维粉7～15，柠檬酸0～1。实验中使用内腔尺寸为Φ360mm×2800mm的哈呋铸铁模，根据与其配套的铸铁冒口套内腔尺寸Φ380mm×300mm。
在不影响浇注的前提下，对此发热保温冒口选用了上小下大的设计，内壁纵向锥度为4°，减小冒口处钢液液面散热面积，有助于延长冒口处钢液的凝固时间；还有利于减小钢液在冒口内壁上的粘附力，使冒口处的钢液由于重力作用更易于往下移动和补缩；也有利于提高脱模效率。此冒口采取整体增大壁厚的设计，是为保证此发热保温冒口与钢液接触时发热更充分，保温更持久，以延长钢液补缩时间；同时随着冒口处钢液液态时间的延长，有助于钢液中夹杂物的上浮，在一定程度上可以起到净化钢液的作用。
实验冶炼高温合金为incoloy825、Inconel625和Inconel718各一炉。根据投炉量和冒口切除的重量，不计正常熔炼损耗，3炉高温合金的真空锭成材率分别为96.1%、95.9%和95.0%。试验结果表明：
（1）新制作的发热保温冒口，成品率高，质量好，机械化程度较高，省时省力。
（2）应用新制作的发热保温冒口，有利于增加冒口处合金液凝固时间，改善补缩情况，合金锭一次缩孔由深V型变为U型；二次缩孔体积大幅减小，且位置上移明显。
（3）在真空感应熔炼炉浇注高温合金，使用发热保温冒口，能显著提高真空锭成材率，提高幅度达到2%～3%，降本增效明显。（晓红）




备注：数据仅供参考，不作为投资依据。