[發明專利]一種大型薄壁鋁合金鑄件石膏型鑄造方法

在審

• 申請號: 201711435815.2
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108127101A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 黃志偉;萬元元;陳強;寧海青;王茂川;柴舒心;李曉松;趙祖德
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;B22D27/13;C22C1/06;C22C1/02
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 韓紹興

1.一種大型薄壁鋁合金鑄件石膏型鑄造方法，其特征在于步驟如下：

步驟1，熔化、除渣：將鋁合金材料置于差壓鑄造機下罐內的碳化硅坩堝中，設置爐膛溫度為780-800℃，全速升溫熔化；當鋁合金材料全部熔化完成后，先用石墨撈渣勺清除鋁合金熔體表面浮渣，再調整鋁合金熔體溫度至735-745℃；

步驟2，氣粉復合精煉：當步驟1中鋁合金熔體溫度達到735-745℃時，先用氬氣和鋁合金精煉劑進行氣粉復合精煉處理，精煉時間控制為15-20分鐘，再用石墨撈渣勺清除鋁合金熔體表面浮渣；

步驟3，抽真空：先將差壓鑄造機的中隔板吊裝在差壓鑄造機下罐上部，將其與下罐進行密封；然后對下罐進行抽真空，真空度為-0.09～-0.092MPa，保持600-720秒；然后向下罐內填充干燥氬氣和氮氣的混合氣體，其中氬氣體積占比為20-30%，氮氣體積占比為80-70%，當下罐內壓力達到0.1-0.14MPa時，保持30-60秒后泄壓，使下罐內恢復常壓；

步驟4，罐體密封：將升液管從中隔板中心的圓孔插入下罐內的碳化硅坩堝中，升液管上端的法蘭與中隔板上表面接觸，將下型板底面與升液管上端的法蘭密封面匹配安裝，并在中隔板、法蘭和下型板之間使用石棉橡膠板進行絕緣隔熱密封；電阻加熱電源通過電阻加熱器連接下型板，將快速封孔機構電源連接到主機線路中，將下型板冷卻空氣輸入接口與上罐壓縮空氣輸出接口進行連通；將焙燒合格的石膏鑄型吊運至下型板上表面，使石膏鑄型二次直澆道與下型板熔體通道對齊；低壓電加熱電源通過加熱棒連接上型板，將上型板安裝在石膏鑄型上部，并使加熱棒插入石膏鑄型冒口中，加熱棒插入距離為200-260mm；將低壓電加熱電源、電阻加熱電源、液位檢測控制器和測溫熱電偶連接到主機線路中；將下型板、石膏鑄型砂箱和上型板緊固連接；將差壓鑄造機上罐安裝在中隔板上部，并將上罐與中隔板進行密封；

步驟5，熔體充型：開啟步驟4中的電阻加熱電源，設定加熱溫度為650-720℃；同時開啟步驟4中的低壓電加熱電源，設定加熱溫度為750-780℃；當上型板、下型板加熱溫度達到設定溫度后，關閉快速封孔機構使其處于導通狀態，先關閉上罐、下罐主氣路連通管道，然后在充有干燥氬氣和干燥氮氣的保護氛圍中開始熔體充型，其中氬氣占比為20-30%，氮氣占比為70-80%；

步驟6，保溫蓄熱：當熔體充型完成時，下罐停止加壓，切斷電阻加熱電源，下型板開始自然冷卻；開啟快速封孔機構切斷熔體供給，并將下罐泄壓至常壓；同時將上型板的溫度繼續控制為750-780℃，持續60-90秒后開始自然冷卻；

步驟7，加壓凝固：當熔體充型完成后，立即使用由氬氣和氮氣組成的惰性氣體對上罐體、下罐體分別同步加壓，使得上罐體、下罐體壓力均達到0.4-0.6MPa，并對上罐體、下罐體同步保壓300-450秒；其中，惰性氣體中氬氣體積占比為20-30%，氮氣體積占比為80-70%；當下型板的溫度冷卻至300-350℃時，將上罐體、下罐體同時泄壓至常壓狀態，冷卻凝固后即得鋁合金鑄件。