專利名稱：一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法。
背景技術(shù)：
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，有不少殼體類零件。這類零件要求在內(nèi)部制出比較復(fù)雜的細(xì)長(zhǎng)孔(油孔)，直徑一般為Φ3 6mm，以輸送高壓(有的需承受達(dá)120個(gè)大氣壓的高壓)油、燃油、潤(rùn)滑劑之類的液體物質(zhì)。因此，要求零件具有足夠的強(qiáng)度和致密性。鋁合金鑄件內(nèi)部油孔一般直接用砂芯成形，但如果油孔特別細(xì)長(zhǎng)復(fù)雜，用砂芯成形則難度很大。首先，細(xì)長(zhǎng)復(fù)雜油路砂芯制作困難，且下芯時(shí)易斷；其次，細(xì)長(zhǎng)復(fù)雜油孔砂芯，鑄造成形后難以清除。采用預(yù)埋銅管成形的細(xì)孔鑄造技術(shù)能夠解決這一難題，從而提高了零件的成品率。國外、國內(nèi)從20世紀(jì)60年代中后期開始試驗(yàn)應(yīng)用“鋁合金細(xì)孔鑄造”技術(shù)，取代機(jī)械加工。鋁合金鑄件銅管型芯的去除靠一定濃度的硝酸溶液腐蝕來完成。目前，銅管型芯腐蝕是采用腐蝕液浸泡法，即將整個(gè)鑄件浸泡腐蝕液中。在該工藝存在以下問題
(1)腐蝕銅管時(shí)間過長(zhǎng)，效率低下；
(2)銅管(尤其細(xì)長(zhǎng)的盲孔)腐蝕不干凈，影響鑄件后續(xù)工序(如熱處理、陽極化等)鑄件
質(zhì)量;
(3)對(duì)浸泡在腐蝕液中的鋁合金鑄件基體產(chǎn)生一定的腐蝕，影響合金的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于`提供了一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，它具有腐蝕效率聞，提聞廣品生廣速度和質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，其特征在于所述方法是基于腐蝕反應(yīng)箱來實(shí)現(xiàn)的，它包括以下步驟(1)根據(jù)鑄件大小選擇支架，并將支架放入反應(yīng)箱中；(2)根據(jù)鑄件中銅管芯的數(shù)量、直徑大小選擇管接頭結(jié)構(gòu)和塑料導(dǎo)管直徑大小，并連接好；(3)先向反應(yīng)箱中注入一定量的水，磁力泵通電后，通水試運(yùn)行，檢查是否有滲漏，若有滲漏，必須處理，確保無滲漏；(4)通過調(diào)節(jié)球閥，調(diào)整到合適的流速，檢查裝置密封性，無泄漏，確保腐蝕反應(yīng)箱運(yùn)行正常；(5)待設(shè)備運(yùn)行正常后，方可開始配制腐蝕液和腐蝕工序，腐蝕液濃度為40 50%HN03，估算鑄件中銅管芯的重量，計(jì)算所需腐蝕液量；根據(jù)鑄件含銅管芯質(zhì)量計(jì)算的水量和濃硝酸量，先將水加入反應(yīng)箱中，再將濃硝酸加入水中稀釋至所需濃度；(6)安裝好鑄件和配置好腐蝕液后，打開抽風(fēng)裝置電源，開始抽風(fēng)，已抽取所產(chǎn)生的廢氣；打開磁力泵電源，觀察腐蝕液確實(shí)流動(dòng)正常，蓋好反應(yīng)箱蓋子，并記錄開始時(shí)間；每隔O. 5小時(shí)檢查鑄件與塑料導(dǎo)管連接情況，若有脫落，關(guān)掉磁力泵電源，重新連接鑄件與塑料導(dǎo)管，重新開始腐蝕；腐蝕時(shí)間滿2小時(shí)，關(guān)掉磁力泵電源，抽風(fēng)裝置繼續(xù)工作5分鐘，抽干凈反應(yīng)箱中的廢氣后，取出鑄件；(7)將鑄件在清水中沖洗干凈，并在干燥后，采用特定手段檢查鑄件中銅管芯是否腐蝕干凈，若不干凈，重新腐蝕。腐蝕完后，放掉反應(yīng)箱中和抽風(fēng)箱中的腐蝕液；將腐蝕液采用專門的器皿回收處理，再向反應(yīng)箱中注一定量的水，打開磁力泵電源，循環(huán)清洗幾次。腐蝕反應(yīng)箱包括箱體、塑料水管、管接頭、磁力泵、球閥、硝酸溶液、支架、銅管芯、鑄件、塑料導(dǎo)管、廢氣回收管、箱蓋和接口，其特征在于箱體內(nèi)盛有硝酸溶液，箱體內(nèi)設(shè)有支架、鑄件和銅管芯，支架放置在箱體底部，支架的上端與鑄件相連，箱體的頂部連有箱蓋，箱蓋的上部側(cè)壁連有廢氣回收管，塑料水管從下向上依次串聯(lián)有球閥和磁力泵，塑料水管的下端連接在箱體的底部，塑料水管的上端通過接口與塑料導(dǎo)管的一端相連，塑料導(dǎo)管的另一端通過管接頭與鑄件中的銅管芯相連；管接頭為通孔管接頭或盲孔管接頭；在加工大鑄件和小鑄件時(shí)，可以分別采用普通支架和儲(chǔ)水箱支架，這樣即保證了腐蝕液面低于鑄件，又可以保證腐蝕液面的高度。本發(fā)明的技術(shù)效果是
(O耐腐蝕磁力泵實(shí)現(xiàn)腐蝕液在銅管中流動(dòng)，動(dòng)態(tài)腐蝕銅管，提高腐蝕效率；
(2)采用多管接頭，可同時(shí)腐蝕多根銅管或多個(gè)鑄件；
(3)通過更換不同套管，可滿足不同孔徑的零件腐蝕；
(4)腐蝕液流速可通過球閥調(diào)節(jié)，控制腐蝕速率；
(5)鑄件放置在支架上，使腐蝕液基本不接觸鑄件基體，保護(hù)基體不受腐蝕；
該方法具有泵壓腐蝕液流動(dòng)，動(dòng)態(tài)腐蝕細(xì)長(zhǎng)銅管，可實(shí)現(xiàn)制備含復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)油孔鑄件的難題。


圖1為腐蝕反應(yīng)箱采用普通支架時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明通孔管接頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明盲孔管接頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為腐蝕反應(yīng)箱采用儲(chǔ)水箱支架時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、箱體2、塑料水管3、管接頭4、磁力泵5、球閥6、硝酸溶液7、普通支架8、銅管芯 9、鑄件10、塑料導(dǎo)管11、廢氣回收管12、箱蓋13、接口 14、套管15、儲(chǔ)水箱支架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)闡述；
I)腐蝕反應(yīng)箱的結(jié)構(gòu)與工作原理
(I)如圖1、圖2和圖3所示，圖1中的支架7采用的是普通支架，腐蝕反應(yīng)箱包括箱體1、塑料水管2、管接頭3、磁力泵4、球閥5、硝酸溶液6、支架7、銅管芯8、鑄件9、塑料導(dǎo)管
10、廢氣回收管11、箱蓋12和接口 13，箱體I內(nèi)盛有硝酸溶液6，箱體I內(nèi)設(shè)有支架7、鑄件9和銅管芯8，支架7下端固定在箱體I底部，支架7的上端與鑄件9相連，鑄件9上連有銅管芯8，箱體I的頂部連有箱蓋12，箱蓋12的上部側(cè)壁連有廢氣回收管11，廢氣回收管11連接外部的廢氣回收裝置，塑料水管2從下向上依次串聯(lián)有球閥5和磁力泵4，塑料水管2的下端連接在箱體I的底部，塑料水管2為PVC塑料管，塑料水管2的上端通過接口 13與塑料導(dǎo)管10的一端相連，塑料導(dǎo)管10為PVD聚氟乙烯管，塑料導(dǎo)管10的另一端通過管接頭3與銅管芯8相連；管接頭3為通孔管接頭或盲孔管接頭；套管14的一端連接在管接頭3內(nèi)，套管14的另一端連接在銅管芯8內(nèi)；
(2)其工作原理是，打開箱蓋12，在支架7放上銅管芯8和鑄件9，連接好塑料水管2、管接頭3、磁力泵4、塑料導(dǎo)管10、球閥5和接口 13后，啟動(dòng)磁力泵4，磁力泵4抽取硝酸溶液6通過塑料水管2后進(jìn)入塑料導(dǎo)管10,然后進(jìn)入銅管芯8,通過球閥5控制硝酸溶液6的流速，如果同時(shí)腐蝕多個(gè)銅管芯8，則可以采用多個(gè)套管14連接塑料導(dǎo)管10，分流硝酸溶液6，反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣在抽風(fēng)裝置作用下通過廢氣回收管11排向?qū)ｉT的回收裝置。2)流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法根據(jù)鑄件9大小選擇支架7，并將支架7放入反應(yīng)箱I中，支架7上端面高于腐蝕面；對(duì)小鑄件，所需腐蝕液少，腐蝕液液面高度低，可采用儲(chǔ)水箱支架15，如圖4，要向其中注滿水，儲(chǔ)水箱抬高腐蝕液液面高度，高于球閥5與反應(yīng)箱I連接處高度。根據(jù)鑄件9中銅管芯8的數(shù)量、直徑大小選擇管接頭3結(jié)構(gòu)和塑料導(dǎo)管10的直徑大小，并連接好；
先向反應(yīng)箱I中注入一定量的水，磁力泵4通電后，通水試運(yùn)行，檢查是否有滲漏，若有滲漏，必須處理，確保無滲漏；通過調(diào)節(jié)球閥5，調(diào)整到合適的流速。檢查抽風(fēng)裝置，塑料管與抽風(fēng)裝置進(jìn)口、出口連接可靠，無泄漏。待設(shè)備是運(yùn)行正常后，方可開始配制腐蝕液和腐蝕工序；
腐蝕液濃度為40 50%HN03，估算鑄件9中銅管芯8的重量，計(jì)算所需腐蝕液量。根據(jù)鑄件9中銅管芯8質(zhì)量計(jì)算的水量和濃硝酸(以化學(xué)純?yōu)槔?量，先將水加入反應(yīng)箱I中，再將濃硝酸加入水中稀釋至所需濃度的硝酸溶液6 ；
安裝好鑄件9和配置好腐蝕液后，打開抽風(fēng)裝置電源，開始抽風(fēng)；打開磁力泵4的電源，觀察腐蝕液確實(shí)流動(dòng)正常，蓋好箱蓋12，并記錄開始時(shí)間；每隔O. 5小時(shí)檢查鑄件9與導(dǎo)管等的連接情況，若有脫落，關(guān)掉磁力泵4電源，重新連接鑄件與導(dǎo)管，重新開始腐蝕；腐蝕時(shí)間滿2小時(shí)，關(guān)掉磁力泵4電源，抽風(fēng)裝置繼續(xù)工作5分鐘，取出鑄件9 ；
將鑄件9在清水中沖洗干凈，并在干燥后，采用特定手段檢查鑄件中銅管芯8是否腐蝕干凈，若不干凈，重新腐蝕。腐蝕完后，放掉反應(yīng)箱I中和抽風(fēng)箱中的腐蝕液；將腐蝕液采用專門的器皿回收處理。再向反應(yīng)箱I中注一定量的水，打開磁力泵4電源，循環(huán)清洗幾次。在整個(gè)過程中，耐腐蝕磁力泵4實(shí)現(xiàn)腐蝕液在銅管芯8中流動(dòng)，提高腐蝕效率；腐蝕液流速可調(diào)節(jié)，控制腐蝕速率；腐蝕液基本不接觸鑄件9基體，保護(hù)基體不受腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，其特征在于所述方法是基于腐蝕反應(yīng)箱來實(shí)現(xiàn)的，它包括以下步驟 (1)根據(jù)鑄件大小選擇支架，并將支架放入反應(yīng)箱中； (2)根據(jù)鑄件中銅管芯的數(shù)量、直徑大小選擇管接頭結(jié)構(gòu)和塑料導(dǎo)管直徑大小，并連接好; (3)先向反應(yīng)箱中注入一定量的水，磁力泵通電后，通水試運(yùn)行，檢查是否有滲漏，若有滲漏,必須處理,確保無滲漏； (4)通過調(diào)節(jié)球閥，調(diào)整到合適的流速，檢查裝置密封性，無泄漏，確保腐蝕反應(yīng)箱運(yùn)行正常； (5)待設(shè)備運(yùn)行正常后，方可開始配制腐蝕液，腐蝕液濃度為40 50%HN03，估算鑄件中銅管芯的重量，計(jì)算所需腐蝕液量；根據(jù)鑄件含銅管芯質(zhì)量計(jì)算的水量和濃硝酸量，先將水加入反應(yīng)箱中，再將濃硝酸加入水中稀釋至所需濃度； (6)安裝好鑄件和配置好腐蝕液后，開始腐蝕工序，打開抽風(fēng)裝置電源，開始抽風(fēng)；打開磁力泵電源，觀察腐蝕液確實(shí)流動(dòng)正常，蓋好反應(yīng)箱蓋子，并記錄開始時(shí)間；每隔O. 5小時(shí)檢查鑄件與塑料導(dǎo)管連接情況，若有脫落，關(guān)掉磁力泵電源，重新連接鑄件與塑料導(dǎo)管，重新開始腐蝕；腐蝕時(shí)間滿2小時(shí)，關(guān)掉磁力泵電源，抽風(fēng)裝置繼續(xù)工作5分鐘，取出鑄件； (7)將鑄件在清水中沖洗干凈，并在干燥后，采用特定手段檢查鑄件中銅管芯是否腐蝕干凈，若不干凈，重新腐蝕。
2.腐蝕完后，放掉反應(yīng)箱中和抽風(fēng)箱中的腐蝕液；將腐蝕液采用專門的器皿回收處理，再向反應(yīng)箱中注一定量的水，打開磁力泵電源，循環(huán)清洗幾次。
3.如權(quán)利要求1所述的一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，所述的腐蝕反應(yīng)箱包括箱體、塑料水管、管接頭、磁力泵、球閥、硝酸溶液、支架、銅管芯、鑄件、塑料導(dǎo)管、廢氣回收管、箱蓋和接口，其特征在于箱體內(nèi)盛有硝酸溶液，箱體內(nèi)設(shè)有支架、鑄件和銅管芯，支架放置在箱體底部，鑄件放置在支架上，箱體的頂部連有箱蓋，箱蓋的上部側(cè)壁連有廢氣回收管，塑料水管從下向上依次串聯(lián)有球閥和磁力泵，塑料水管的下端連接在箱體的底部，塑料水管的上端通過接口與塑料導(dǎo)管的一端相連，塑料導(dǎo)管的另一端通過管接頭與鑄件中的銅管芯相連。
4.如權(quán)利要求2所述的一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，其特征在于所述的管接頭為通孔管接頭或盲孔管接頭。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，其特征在于所述的支架為普通支架或儲(chǔ)水箱支架。
全文摘要
本發(fā)明是一種流動(dòng)腐蝕鋁合金鑄件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法，現(xiàn)有技術(shù)采用預(yù)埋銅管型芯成形細(xì)長(zhǎng)孔，銅管型芯腐蝕是腐蝕液浸泡法。存在以下不足(1)腐蝕效率低下，(2)銅管型芯腐蝕不干凈，影響鑄件后續(xù)熱處理等工序鑄件質(zhì)量；(3)對(duì)鋁合金鑄件基體產(chǎn)生腐蝕作用。為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提出了一種腐蝕液流動(dòng)、動(dòng)態(tài)腐蝕鋁合金件復(fù)雜細(xì)長(zhǎng)銅管型芯的方法。采用耐腐蝕磁力泵實(shí)現(xiàn)腐蝕液在銅管中流動(dòng)，提高腐蝕效率；腐蝕液流速可調(diào)節(jié)，控制腐蝕速率；采用多管接頭，同時(shí)腐蝕多根銅管或多個(gè)鑄件；通過更換不同套管，可滿足不同孔徑的零件腐蝕；腐蝕液基本不接觸鑄件基體，保護(hù)基體不受腐蝕。
文檔編號(hào)B22D29/00GK103056349SQ201310007430
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者盧百平, 黃金泉, 嚴(yán)青松, 蘆剛 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)