[發明專利]一種鎂合金大尺寸鑄件的成形方法

有效

• 申請號: 202010035926.X
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111112551B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張高龍;韓修柱;曾廣;高峰;萬迎春;化宜文;張立新;王登峰;劉楚明
• 申請（專利權）人: 山西神舟航天科技有限公司;北京空間飛行器總體設計部;中南大學
• 主分類號: B22C7/06
• 分類號: B22C7/06;B22C9/08;B22C9/02;C22C23/02;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明涉及鎂合金材料加工成形技術領域，尤其涉及一種鎂合金大尺寸鑄件的成形方法。本發明的成形方法，包括以下步驟：造型并設置澆注系統；將鎂合金進行熔煉，得到熔體；通過澆注系統將所述熔體澆注到造型后得到的鑄型中，依次經固溶處理和時效處理后，得到鎂合金大尺寸鑄件；所述造型時，采用上下兩箱造型，鑄件分型面與鑄件型芯冒口分型面處于同一平面，鑄件整體置于同一半型內；在鑄件表面設置排氣補縮冒口；所述澆注系統包括澆口杯、直澆道、橫澆道和內澆道；所述直澆道上設置有集渣包；所述內澆道前設置補縮冒口和除氣除渣包。本發明可以制備壁厚不超過5mm、Rm260MPa、缺陷少、剛度好的鎂合金大尺寸鑄件。

技術領域

本發明涉及鎂合金材料加工成形技術領域，尤其涉及一種鎂合金大尺寸鑄件的成形方法。

背景技術

鎂合金由于密度小、比強度和比剛度高，尺寸穩定性、導熱性、消震性、電磁屏蔽性好，綜合力學性能、切削加工性能優良，而且其產品易于回收利用，因此在國防工業和民用工業中得到了日益廣泛的應用，成為非常重要的輕量化結構材料。采用近凈成形鑄造工藝制造加工大尺寸復雜框架體的鎂合金構件，具有顯著的技術優勢。目前，制造形狀復雜、尺寸大于1m而且能夠精密控制尺寸、大型薄壁的鑄造鎂合金產品，同時兼顧節約成本，還具有極高的技術難度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎂合金大尺寸鑄件的成形方法，采用本發明的成形方法可以制備外形尺寸總體不小于1389mm×1000mm×900mm、壁厚不超過5mm、R_m260MPa、缺陷少、剛度好的鑄造鎂合金大構件。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鎂合金大尺寸鑄件的成形方法，包括以下步驟：

造型并設置澆注系統；

將鎂合金進行熔煉，得到熔體；

通過澆注系統將所述熔體澆注到造型后得到的鑄型中，依次經固溶處理和時效處理后，得到鎂合金大尺寸鑄件；

所述造型時，采用上下兩箱造型，鑄件分型面與鑄件型芯冒口分型面處于同一平面，鑄件整體置于同一半型內；在鑄件表面設置排氣補縮冒口；

所述澆注系統包括澆口杯、直澆道、橫澆道和內澆道；所述直澆道上設置有集渣包；所述內澆道前設置補縮冒口和除氣除渣包。

優選的，所述造型包括制備砂芯和砂型；制備砂芯所用的芯盒為活框活塊脫落式結構，所述芯盒的平面度和尺寸精度控制在±0.25mm以內；制備砂型時所用模樣的平面度和外形尺寸精度控制在±0.5mm以內，外皮模樣為空心框架整體結構模樣。

優選的，還包括在鑄件的熱節設置冒口，每個冒口的直徑為對應熱節的1.5倍，高度為熱節的2.5倍，四角斜度為5°。

優選的，還包括在鑄件底面和熱節設置冷鐵。

優選的，所述橫澆道的截面為梯形，所述橫澆道的上端×下端×高為36mm×42mm×40mm；所述直澆道為片狀，尺寸為長60mm×寬10mm，高度至最頂端的冒口。

優選的，以質量百分含量計，所述鎂合金包括：Al 8～9％，Zn 0.5～1.0％，Mn 0.2～0.5％，Fe0.02％，Si0.5％，余量為Mg。

優選的，所述熔煉的步驟為：將坩堝加熱到450～500℃，加入鎂合金2號熔劑，之后加入鎂合金，將鎂合金熔化并升溫到730～750℃，添加RJ-5熔劑進行攪拌精煉；然后將攪拌精煉后的合金液升溫至770～800℃，靜置8～10分鐘，得到熔體。

優選的，所述攪拌精煉采用垂直方向上下攪動，所述攪拌精煉過程中在液流波峰上撒精煉劑，所述攪拌精煉的溫度為735～775℃，時間為20～30分鐘。

優選的，所述澆注的溫度為785±5℃。