[發明專利]一種鑄造鈹鋁合金用模殼的制備方法

在審

• 申請號: 201910850542.0
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110918875A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 王東新;謝垚;李軍義;劉兆剛;饒曉方;楊一群;呂一格;代彥明;李峰;王戰宏;羅文
• 申請（專利權）人: 西北稀有金屬材料研究院寧夏有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B22C9/04
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 李智婧

本發明公開了一種鑄造鈹鋁合金用模殼的制備方法，包括：步驟一、得到模型數據；步驟二、得到3D模型并進行滲蠟處理后干燥；步驟三、采用70～100℃中溫蠟壓制澆道和澆冒口并粘接到干燥后的3D模型上組數后采用紅蠟粘接排氣口和試樣棒；步驟四、依次對粘接后的3D模型進行掛面層、過渡層和加固層進行沾漿和掛砂處理在外部纏繞鐵絲，得到含蠟料和模料的鑄造鈹鋁合金用模殼后干燥；步驟五、對干燥后的含蠟料和模料的鑄造鈹鋁合金用模殼進行高溫軟化脫蠟處理；步驟六、將高溫軟化脫蠟處理后的含蠟料和模料的鑄造鈹鋁合金用模殼送入冷爐后依次進行加熱升溫脫模處理和高溫焙燒，得到鑄造鈹鋁合金用模殼。本發明在保證模殼的強度下，能夠快速生產金屬零件。

技術領域

本發明屬于精密鑄造模殼技術領域，涉及一種鑄造鈹鋁合金用模殼的制備方法。

背景技術

鈹鋁合金應用于航天航空領域，航天航空領域的產品核心金屬部件往往結構復雜(具有不規則非對稱性曲面或精細內部結構)，并且有一定的特殊性能要求。對結構復雜或有特殊性能要求零件的試制以及少批量生產，采用傳統鑄造或機加工方法，制造周期長、成本高、風險大，甚至無法制造。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鑄造鈹鋁合金用模殼的制備方法，該方法在保證模殼的強度下，能夠快速生產金屬零件。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案實現：

一種鑄造鈹鋁合金用模殼的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

步驟一、將所要制備的鑄造鈹鋁合金用模殼的模型圖紙尺寸數據輸入至處理軟件(如HUST 3DP)中進行模型方向定位和分層處理，得到模型數據；

步驟二、根據所述模型數據，獲取所要制備的鑄造鈹鋁合金用模殼的模型粉末用量并將所述粉末添加至激光燒結快速成形設備中，得到3D模型并進行滲蠟處理后干燥；

步驟三、采用70～100℃中溫蠟壓制澆道和澆冒口并粘接到干燥后的3D模型上組數后采用紅蠟粘接排氣口和試樣棒；

步驟四、從里往外，依次對粘接后的3D模型進行掛面層、過渡層和加固層進行沾漿和掛砂處理后在外部纏繞鐵絲(纏繞鐵絲是為了增加強度，避免模殼破裂)，得到含蠟料和模料的鑄造鈹鋁合金用模殼后干燥；

步驟五、對干燥后的含蠟料和模料的鑄造鈹鋁合金用模殼進行高溫軟化脫蠟處理；

步驟六、將高溫軟化脫蠟處理后的含蠟料和模料的鑄造鈹鋁合金用模殼送入冷爐后依次進行加熱升溫脫模處理和高溫焙燒，得到鑄造鈹鋁合金用模殼。

進一步的，步驟二中，所述粉末為粒徑小于等于0.15mm的聚苯乙烯粉末，球形度大于80％，每層鋪粉的厚度為0.15～0.2mm，保證鋪粉更加均勻。

進一步的，步驟三中，所述中溫蠟和紅蠟中的灰分質量含量小于等于0.01％，以保證中溫蠟和紅蠟之間的兼容性。

進一步的，步驟四中，所述掛面層的漿料包括氧化鋁粉和硅溶膠；所述過渡層的漿料包括上店粉和硅溶膠；所述加固層的漿料包括上店砂和硅溶膠，以保證到致密的掛面層、過渡層和加固層。

進一步的，所述氧化鋁粉和硅溶膠的質量比為2.2:1～2.5:1；

所述上店粉和硅溶膠的質量比為2.4:2.2～2.5:2.2；

所述上店砂和硅溶膠的質量比為2.4:2.2～2.5:2.2。

進一步的，所述硅溶膠中二氧化硅的重量含量為25～26％，PH為6～8，在掛漿的過程中，需要工人直接手持模型，避免采用鋼絲等輔助掛漿工具而導致蠟模和澆道直接掉落。

進一步的，步驟五中，所述高溫軟化脫蠟處理的過程為：