[發明專利]大型鋁合金鑄件石膏型精密鑄造的澆鑄工藝及冶金質量的控制方法

有效

• 申請號: 201110005147.6
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102039399A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 劉永勤;陳超英;唐友輝;介萬奇;楊光昱
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;成都飛機工業（集團）有限責任公司;成都耶華科技有限公司
• 主分類號: B22D21/04
• 分類號: B22D21/04;B22D1/00;B22D18/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 黃毅新

技術領域

本發明涉及一種鑄件石膏型精密鑄造方法，特別是一種大型鋁合金鑄件石膏型精密鑄造的澆鑄工藝及冶金質量的控制方法。

背景技術

由于航空航天、兵器、艦船等高技術的發展和競爭，其零部件日益趨向整體化、薄壁化、大型化、形狀復雜精細化，傳統的機械加工、焊接、鉚接、鍛造、鑄造等加工手段受到了很大的限制或根本無法加工。所以開發研究適合大型鋁合金石膏型精密鑄造的澆注工藝以及探索冶金質量的控制方法很有現實意義。

文獻“大型薄壁復雜鋁合金精密鑄件石膏型調壓鑄造工藝，中國鑄造裝備與技術，趙建國，儀垂勇等，2003.no.6”公開了一種使用調壓鑄造方法生產大型鋁合金鑄件的工藝過程，該方法的操作過程復雜、需要控制的參數較多且運行成本很高。

文獻“熔模石膏型真空增壓鑄造技術，鑄造技術，王元慶，蘇志權等，2009.vol30.no6.”公開了一種石膏型真空增壓鑄造技術，但并未給出一般性鑄件的工藝參數。

發明內容

為了克服現有的大型薄壁復雜鋁合金精密鑄件石膏型調壓鑄造方法工藝參數難以控制的不足，本發明提供一種鋁合金鑄件石膏型精密鑄造方法，采用澆包內熔體二次處理方法，可以解決鋁合金液因中間轉移過程而產生氧化物夾雜等現象；采用真空增壓的澆注凝固方法，將主要鑄造工藝參數簡化為控制真空度，保壓壓力以及保壓時間，可以較好地控制工藝參數。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案：一種鋁合金鑄件石膏型精密鑄造方法，其特點是包括以下步驟：

(1)將精煉處理結束的鋁合金液轉移到預熱至200℃的過渡澆包中。

(2)將質量百分比為0.2～0.7％的六氯乙烷壓塊裝入鐘罩內，壓入合金液中距離澆包底部10～15mm的位置，在水平面內移動，使其排出的氣泡與合金液充分接觸約1分鐘，撇渣。

(3)將經過步驟(2)處理后的鋁合金液、澆包以及鑄型安置在真空罐中，密封真空罐，打開真空泵抽取罐中空氣，10～20秒鐘之內使其真空度達到0.007～0.002MPa，開始澆注。

(4)澆注結束后，迅速破除真空，使得罐中壓力在10～30秒之內增至0.2～0.6MPa，并保持1～2小時。泄壓，冷卻至室溫。

本發明的有益效果是：由于采用澆包內熔體二次處理方法，解決了鋁合金液因中間轉移過程而產生氧化物夾雜等現象；采用真空增壓的澆注凝固方法，將主要鑄造工藝參數簡化為控制真空度，保壓壓力以及保壓時間，有效地控制了工藝參數。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明鋁合金鑄件石膏型精密鑄造方法實施例1的壓力控制曲線。

具體實施方式

實施例1：要求采用石膏型精密鑄造技術鑄造某型航空鑄件，其尺寸長2800mm；寬1200mm；高420mm。

(1)將精煉處理結束的鋁合金液轉移到預熱至200℃的過渡澆包中。(2)將質量百分比為0.5％的六氯乙烷壓塊裝入鐘罩內，壓入合金液中距離澆包底部10mm的位置，在水平面內移動，使其排出的氣泡與合金液充分接觸約1分鐘，撇渣。(3)將步驟(2)中處理后的金屬液、澆包以及鑄型安置在真空罐中，密封真空罐，打開真空泵抽取罐中空氣，15秒鐘之內使其真空度達到0.005MPa，開始澆注。(4)澆注結束后，迅速破除真空，使得罐中壓力在15秒之內增至0.5MPa，并保持1.5小時，泄壓，冷卻至室溫。

實施例2：要求采用石膏型精密鑄造技術鑄造某型航空鑄件，其尺寸長2800mm；寬1200mm；高420mm。

(1)將精煉處理結束的鋁合金液轉移到預熱至200℃的過渡澆包中。(2)將質量百分比為0.2％的六氯乙烷壓塊裝入鐘罩內，壓入合金液中距離澆包底部12mm的位置，在水平面內移動，使其排出的氣泡與合金液充分接觸約1分鐘，撇渣。(3)將步驟(2)中處理后的金屬液、澆包以及鑄型安置在真空罐中，密封真空罐，打開真空泵抽取罐中空氣，10秒鐘之內使其真空度達到0.002MPa，開始澆注。(4)澆注結束后，迅速破除真空，使得罐中壓力在20秒之內增至0.2MPa，并保持1小時，泄壓，冷卻至室溫。

實施例3：要求采用石膏型精密鑄造技術鑄造某型航空鑄件，其尺寸長2800mm；寬1200mm；高420mm。