[發明專利]一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法

有效

• 申請號: 201611024803.6
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106493295B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 余國康;何凱;秦守益;王寶兵;張娜;羅建;蔣李超;吳琪;王林
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/08;B22C9/22;C22C1/03;C22C23/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

1.一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、澆注前的制備；

采用砂型鑄造，重力澆注，分為上下兩箱造型；

在鑄件的上平面設置加工余量，下平面設置加工余量；

澆注系統采用澆道，以保證澆注時合金能充分流動；

在鑄件角上設置補縮冒口，以保證該處厚壁打孔位置無鑄造缺陷；

在鑄件內徑的交接處設置補縮冒口，共8個，分布在鑄件八個角上，以保證該處的補縮效果；

在鑄件的內澆道前設置補縮冒口，以保證該處的補縮效果；

在鑄件八個角的底面設置L1成形冷鐵，以提高該厚壁處的冷卻速度；

在鑄件內澆口前的位置設置澆口前冷鐵，以減少澆口前的熱量集中；

在鑄件下表面設置底面冷鐵，以保證鑄件按照從下往上的方式順序凝固；

步驟二、熔煉澆注；

2.1 配料：配取ZM6合金，Nd量以2.5%計算，Zn量以0.5%計算，Zr量以1.0%計算，其余為鎂量，要驗算Fe、Si含量：Fe﹤0.01%、Si﹤0.01%；

2.2 加料：將坩堝加熱到400℃～500℃，然后加入熔劑，再向坩堝內加入爐料，加料次序：未重熔的回爐料 → 重熔的回爐料 → 鎂錠；

2.3 升溫：將合金液熔化并升溫，若中間過程有局部燃燒，立即撒上熔劑，溫度升至760℃～780℃時依次加入Zn錠、Mg-Nd中間合金和Mg-Zr中間合金；

2.4 精煉：合金液溫度降到750℃～770℃時用攪拌器進行精煉；

2.5 靜置：將合金液升溫至800℃，靜置8分鐘～10分鐘后澆注；

2.6 澆注：澆注溫度為750℃，降溫澆注；

2.7補澆冒口：當合金液升至冒口三分之一高度時，以730℃合金液補澆冒口1次。

2.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：在鑄件的上平面設置加工余量6mm，下平面設置加工余量5mm。

3.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：鑄件收縮率設計為1.1%。

4.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：設計澆注溫度為750℃，保證鑄件的充型完整。

5.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：澆注系統采用扁平式內澆道，在左右兩側各有6根，并位于上箱，以保證澆注時合金能充分流動，其尺寸為寬×高：30mm×25mm。

6.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：澆注系統采用梯形橫澆道，其尺寸設計為上端×下端×高40mm×35mm×40mm。

7.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：澆注系統采用圓形直澆道，其尺寸設計為?22mm，斜度為1°。

8.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：在鑄件角上設置補縮冒口，其尺寸為長×寬×高50mm×60mm×200mm，寬度方向斜度：6°；在鑄件內徑的交接處設置補縮冒口，其尺寸為長×寬×高80mm×40mm×200mm，寬度方向斜度：6°；在鑄件的內澆道前設置補縮冒口，共12個，其尺寸為長×寬×高100mm×40mm×200mm，寬度方向斜度：6°。

9.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟一中：在鑄件八個角的底面設置L1成形冷鐵，厚度為20mm；在鑄件內澆口前的位置設置澆口前冷鐵，厚度為20mm；在鑄件下表面設置底面冷鐵，其厚度為5mm；在澆注系統梯形橫澆道內設置鐵皮過濾網和鋼絲棉，鋼絲棉放置在直澆道對應的位置，過濾網放置在鋼絲棉外側。

10.如權利要求1所述的一種大尺寸鎂合金扁平結構件的鑄造工藝方法，其特征在于，所述步驟2.4中：精煉采用垂直方向上下急劇攪動，攪拌時不斷在液流波峰上撒精煉劑，攪動時間為15分鐘～20分鐘。