[發明專利]一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法

有效

• 申請號: 201010615723.4
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102019401A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 蘇彥慶;駱良順;劉衛強;董福宇;葉喜蔥;郭景杰;李新中;傅恒志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22D18/06
• 分類號: B22D18/06;B22C9/04;B22D21/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法按以下步驟進行：一、利用現有技術熔模鑄造的方法制備鈦合金或鈦鋁合金鑄件的透氣型殼(8)；二、制備底漏式真空吸鑄容器(7)，該容器(7)由腔體(7-2)與上蓋(7-1)組成，在腔體(7-2)的側壁開有通氣孔(7-3)，上蓋(7-1)開有澆口(7-5)，上蓋(7-1)的上表面開有環形密封凹槽(7-4)，澆口(7-5)位于密封凹槽(7-4)的環形內；三、將步驟一制備的型殼(8)用透氣的充填物(9)固定在步驟二制備的容器(7)里，蓋好容器上蓋(7-1)，把密封圈(5)安裝在容器上蓋的密封凹槽(7-4)內，再將容器(7)固定在熔煉爐的吸鑄室(6)內，使石墨吸口(11)、容器上蓋澆口(7-5)和型殼的直澆道對準；四、將鈦合金或鈦鋁合金原料放入真空電弧熔煉爐的熔煉坩堝(3-1)內，再將熔煉室(2)抽真空至0.2×10^-2Pa～6×10^-2Pa，接著通入保護氣體至壓力為40kPa～60kPa，然后通電進行電弧熔煉，將原料熔煉3～6次，每次熔煉時間2min～5min，熔煉電流為100A～300A，得到紐扣錠；五、將步驟四得到的紐扣錠翻轉到真空電弧熔煉爐的吸鑄坩堝(3-2)內，將鈕扣錠重新熔煉，熔煉電流為100A～300A，熔煉1min～5min后，增大電弧電流至300A～500A，并保持1min～3min，得到過熱熔體；六、開啟真空電弧熔煉爐的吸鑄室真空系統，開啟吸鑄按鈕，步驟四得到的過熱熔體在真空壓力差和自身重力的壓力綜合作用下，迅速充滿型腔(8)，待型腔(8)內的鑄件冷卻至室溫后，將吸鑄室釋放真空，清理型殼，得到鑄件。

2.根據權利要求1所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟一中利用熔模鑄造的方法制備鈦合金或鈦鋁合金鑄件的型殼(8)時，面砂的粒徑為80目～100目，二層砂的粒徑為20目～40目，背層砂的粒徑為8目～20目。

3.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟三中固定型殼的透氣的充填物(9)為直徑為0.1mm～5mm的鋼丸或鐵丸。

4.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟三中固定型殼的固定型殼的透氣的充填物(9)為直徑為10目～100目的鑄造用型砂。

5.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟三中固定型殼的固定型殼的透氣的充填物(9)為海綿鈦。

6.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟四中將鈦合金或鈦鋁合金原料放入真空電弧熔煉爐的熔煉坩堝(3-1)內，再將熔煉室抽真空至0.5×10^-2Pa～5×10^-2Pa。

7.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟四中通入保護氣體至壓力為42kPa～56kPa。

8.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟四中電弧熔煉的次數是4～5次，每次熔煉時間2.5min～4.5min，熔煉電流為120A～280A。

9.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟五中將鈕扣錠重新熔煉，熔煉電流為120A～280A，熔煉2min～4min后，增大電弧電流至320A～480A，并保持1min～3min，得到過熱熔體。

10.根據權利要求1或2所述的一種小型鈦合金或鈦鋁合金復雜鑄件的鑄造成形方法，其特征在于步驟五中將鈕扣錠重新熔煉，熔煉電流為200A，熔煉3min后，增大電弧電流至400A，并保持2min，得到過熱熔體。