[發明專利]一種鈦合金鑄造用冒口的制備方法

有效

• 申請號: 202110736408.5
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113458338B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王濤亮;張歌;呂昌;張金龍;楊佳靜;楊海軍
• 申請（專利權）人: 洛陽航輝新材料有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C9/04
• 代理公司: 洛陽公信聯創知識產權代理有限公司 41190
• 代理人: 王學鵬

本發明提供了一種鈦合金鑄造用冒口的制備方法，冒口包括冒口本體及開設在冒口本體內部的型腔，型腔的下端口與冒口本體的下端口相連通，型腔的內壁涂有惰性面層，包括以下制備步驟：根據數模設計制備冒口蠟模原樣的壓型模具和以冒口為模樣的砂型模具；在壓蠟機上壓制冒口蠟模原樣；將冒口蠟模原樣與砂型模具進行組合；制備型殼與加固層的物料；制備冒口坯體；干燥；加熱脫蠟；低溫焙燒；制備冒口的惰性面層涂料；將惰性面層涂料灌入冒口坯體中并進行干燥；高溫燒結得到冒口成品。本專利制備的冒口的保溫性能好，可以提高鑄件厚大部位的補縮效果，提高產品的質量，降低鑄件后序精整成本。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，具體涉及一種鈦合金鑄造用冒口的制備方法。

背景技術

隨著航空、航天、兵器、船舶等領域的飛速發展，對于大型復雜結構的鈦合金鑄件需求越來越多。國內外鈦合金精鑄件主要采用的鑄造工藝是機加石墨型鑄造和熔模精密鑄造，這兩種鑄造工藝都有其局限性。鈦合金石墨型鑄造工藝，澆注方法通常有頂注式和底注式。實際生產中，采用頂注式澆注時，鈦液流動不平穩，由于石墨的激冷作用，往往導致鑄件表面產生許多冷隔、流痕等缺陷，為了去除缺陷，需要進行補焊、精整，增加了制造成本。而采用底注式澆注，鈦液能夠平穩的充滿鑄型腔體，鑄件表面質量可以得到大大改觀，但是，采用底注式澆注鈦合金鑄件，鑄件厚大部位補縮比較困難，即使在厚大部位相應石墨鑄型上開設冒口腔體，由于石墨導熱太快，冒口對厚大部位的補縮效果不佳，最終導致鑄件厚大部位產生內部縮孔，影響產品質量。

發明內容

針對鈦合金鑄件石墨型鑄造過程中厚大部位補縮困難的問題，本發明提供一種鈦合金鑄造用冒口的制備方法，本專利制備的冒口的保溫性能好，可以提高鑄件厚大部位的補縮效果，提高產品的質量，降低鑄件后序精整成本。

本發明為解決上述技術問題采用的技術方案是：一種鈦合金鑄造用冒口的制備方法，冒口包括冒口本體及開設在冒口本體內部的型腔，型腔的下端口與冒口本體的下端口相連通，型腔的內壁涂有惰性面層，包括以下制備步驟：

步驟一、利用制圖軟件設計冒口數模，根據數模設計制備冒口蠟模原樣的壓型模具和以冒口為模樣的砂型模具；

步驟二、在壓蠟機上壓制冒口蠟模原樣，進行修整待用；

步驟三、將冒口蠟模原樣與砂型模具進行組合；

步驟四、制備冒口本體的物料，將莫來石粉和莫來石砂按照1:3～5的質量比進行稱取混合，添加混合料總質量的8～15%的硅溶膠，將混合料和硅溶膠進行充分混合，得背層物料；

步驟五、制備冒口坯體，將混合好的背層物料填充到砂型模具中，并進行搗實，頂面抹平；

步驟六、將步驟五中的冒口坯體帶模具置于室內22~28℃的條件下干燥5~10h，干燥后脫除砂型模具得到冒口坯體；

步驟七、將步驟六中的冒口坯體在焙燒爐內進行200～300℃的加熱脫蠟，脫蠟時間20~30min；

步驟八、將步驟七處理過的冒口坯體再次置于焙燒爐內進行600～700℃的低溫焙燒，保溫時間30~40min，低溫燒結后冒口坯體進行表面修整，待用；

步驟九、制備冒口的惰性面層涂料，將二醋酸鋯和蒸餾水按照3.5～5:1的質量比進行混合制得惰性面層涂料的粘結劑，然后將氧化釔和粘結劑按照粉液質量比2～3.5:1進行混合制備惰性面層涂料；

步驟十、將惰性面層涂料灌入冒口坯體中，操作2~3次，保證形成不少于0.5mm的面層，并在冒口端面涂刷0.4~0.6mm的惰性面層涂料，在室內22~28℃的條件下進行20～30min的干燥；

步驟十一、干燥后冒口置于焙燒爐內進行不少于1000℃的高溫燒結，焙燒后經過修正得到冒口成品。

進一步的，冒口本體的橫截面為圓形或矩形。