一種薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法，該方法是在澆注鑄件前，先將模殼加熱至較高的溫度（700±50℃），這樣便降低了合金液的冷卻速度，保證合金液能夠完整地充滿模殼型腔，獲得外形合格的鑄件；其次，將澆注好的鑄件從模殼取出后，立即放到冷卻支架上強(qiáng)制快速冷卻，這樣能夠消除鑄件的針孔和縮松缺陷。
【專利說(shuō)明】一種薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壁厚(或局部壁厚)小于1.5mm的薄壁鋁合金鑄件熔模鑄造的澆注工藝，屬于熔模鑄造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)鋁合金零件進(jìn)行精密鑄造時(shí)，以獲得外形尺寸完整、內(nèi)部組織結(jié)晶優(yōu)良、機(jī)械性能良好的鑄件為目的。按照現(xiàn)有的鑄造工藝，一般是在鋁合金經(jīng)熔化、除氣、精煉后，將溫度為710?740°C的鋁合金液體澆注進(jìn)入溫度為100?300°C的模殼中，然后放置在空氣中冷卻待鑄件凝固成型。然而，對(duì)于壁厚(或局部壁厚)小于1.5毫米的薄壁鑄件，采用100?300°C的模殼澆注溫度進(jìn)行精密鑄造時(shí)，薄壁部位大部分存在“澆不足(棱角不清)”的缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證，廢品率較高。因而急需找到一種生產(chǎn)壁厚(或局部壁厚)小于1.5毫米的薄壁鋁合金鑄件熔模鑄造的澆注工藝方法，保證生產(chǎn)出外形棱角清晰完整、尺寸符合HB6103要求的鑄件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法，該方法能夠保證在澆注過(guò)程中合金液完整地充滿型腔的各個(gè)部位，不出現(xiàn)“澆不足”缺陷，并且鑄件也不產(chǎn)生針孔、縮松等缺陷，因此采用本發(fā)明的工藝方法能夠有效地解決熔模鑄造生產(chǎn)薄壁鋁合金鑄件存在的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法，包括以下步驟: 步驟一、首先在注蠟管溫度為50?56°C下壓制蠟?zāi)＃災(zāi)Ｈ〕龊罅⒓捶诺綄Ｓ玫亩ㄐ凸ぱb內(nèi)冷卻，防止蠟?zāi)Ｗ冃危?br> 步驟二、將蠟?zāi)＿M(jìn)行組焊；
步驟三、將組焊好的模組在溫度為24±2°C、濕度為40?70%的環(huán)境中進(jìn)行制殼(粘漿、覆砂)和干燥；
步驟四、將模組脫蠟制得模殼，模組脫蠟時(shí)采用蒸氣脫蠟，脫蠟蒸氣壓力為0.55?
0.75MPa,時(shí)間8?12分鐘；
步驟五、在鋁合金經(jīng)熔化、除氣、精煉后，將鋁合金液的溫度調(diào)整至710?740°C的澆注溫度，同時(shí)將模殼從溫度為750°C的模殼加熱爐中取出放置到專用的澆注支架上，然后使用專用澆包從熔煉爐中舀取鋁合金液體，并立即澆入溫度為700±50°C的模殼中；
步驟六、將澆注好的鑄件連同模殼一起從澆注支架立即移放至冷卻支架上，并采用壓縮空氣強(qiáng)制快速冷卻5分鐘以上，然后將凝固結(jié)束的鑄件轉(zhuǎn)移至鑄件擺放區(qū)空冷至室溫。
[0005]上述方法中，進(jìn)行蠟?zāi)＝M焊時(shí)，蠟?zāi)Ｔ谒闹芫鶆蚝干纤母訌?qiáng)筋，防止蠟?zāi)Ｗ冃巍?br> [0006]上述方法中，進(jìn)行步驟四所述的蒸氣脫蠟時(shí)，脫蠟蒸氣壓力必須在14秒內(nèi)達(dá)到最低脫蠟壓力0.55MPa。
[0007]由于米用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明在燒注鑄件前，先將模殼加熱至較高的溫度(700±50°C)，這樣便提高了鋁合金液的流動(dòng)性，降低了合金液的冷卻速度，保證合金液能夠完整地充滿模殼型腔，獲得外形合格的鑄件；其次，本發(fā)明將澆注好的鑄件連同模殼一起采用壓縮空氣進(jìn)行強(qiáng)制快速冷卻，這樣能夠消除鑄件的針孔和縮松缺陷。因此，采用本發(fā)明的熔模鑄造澆注工藝方法生產(chǎn)壁厚(或局部壁厚)小于1.5mm的薄壁鋁合金鑄件，其尺寸滿足HB6103的要求，其表面質(zhì)量、化學(xué)成分及力學(xué)性能指標(biāo)均能滿足HB962和HB963的要求，合格率可達(dá)90%以上。

【具體實(shí)施方式】
[0008]為了使本發(fā)明目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面以圓盤(pán)形葉輪的熔模鑄造為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例
[0009]圓盤(pán)形葉輪的鑄件材料為:ZL101。
[0010]圓盤(pán)形葉輪熔模鑄造主要包括以下步驟:
1、模殼的制造:
模殼的制造按以下步驟進(jìn)行:
步驟一、首先在注蠟管溫度為50?56°C下壓制蠟?zāi)?，蠟?zāi)Ｈ〕龊罅⒓捶诺綄Ｓ玫亩ㄐ凸ぱb內(nèi)冷卻，防止蠟?zāi)Ｗ冃危?br> 步驟二、將蠟?zāi)＿M(jìn)行組焊；
步驟三、將組焊好的模組在溫度為24±2°C、濕度為40?70%的環(huán)境中進(jìn)行制殼(粘漿、覆砂)和干燥；
步驟四、將模組脫蠟制得模殼，模組脫蠟時(shí)采用蒸氣脫蠟，脫蠟蒸氣壓力為0.55?
0.75MPa，時(shí)間8?12分鐘。
[0011]2、模殼焙燒:
模殼焙燒溫度為1050?1150°C，保溫時(shí)間至少30分鐘，然后將模殼轉(zhuǎn)移至溫度為750 0C的模殼加熱爐中保溫待用。
[0012]3、澆注鑄件:
(I)合金熔煉:
①原材料要求:原材料應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，表面應(yīng)干燥、干凈(無(wú)油污和水分)。
[0013]②合金熔化:合金熔化在中頻爐內(nèi)進(jìn)行，熔化溫度700?740 V ；
③合金精煉:
a、合金精煉在井式電爐中進(jìn)行，精煉溫度為720?750°C；
b、精煉劑為六氯乙烷，精煉劑用量0.7?0.9% ；
C、精煉劑采用鐘罩壓入，精煉時(shí)間為8?15分鐘；
d、精煉后，靜置6?10分鐘，扒渣。
[0014]e、靜置結(jié)束進(jìn)行爐前鏡面檢查，鏡面不得有明顯的氣體析出痕跡。
[0015]④合金變質(zhì)處理:
a、變質(zhì)處理溫度:720?750°C；
b、變質(zhì)劑為三元鈉鹽變質(zhì)劑，用量1.2?2.0% ； C、變質(zhì)劑均勻撒在合金液面上，保持10?12分鐘，在此過(guò)程中應(yīng)不斷將變質(zhì)劑硬殼打碎；
d、然后用鐘罩將變質(zhì)劑壓入合金液下150?200mm深，在5分鐘內(nèi)反復(fù)壓入I?2次；
e、靜置3?5分鐘后除洛。
[0016](2)澆注鑄件:
①澆注鑄件工藝參數(shù):模殼溫度650?750°C，合金液溫度:730±10°C。
[0017]②澆注過(guò)程:
a、用鉗子從焙燒爐內(nèi)將模殼夾持至熔煉爐旁；
b、用預(yù)熱好的澆包從電爐坩鍋中S取一定量的合金液；
C、將模殼傾斜60°，同時(shí)澆包靠近澆口杯(小于50_高)，平穩(wěn)地、不間斷地進(jìn)行澆注，模殼型腔澆注至三分之二體積時(shí)，應(yīng)使模殼從傾斜60°的位置調(diào)整至豎直方向，直至模殼燒滿為止；
d、將澆注好的鑄件連同模殼一起從澆注支架立即移放至冷卻支架上，并采用壓縮空氣強(qiáng)制快速冷卻5分鐘以上，然后轉(zhuǎn)移至鑄件擺放區(qū)空冷至室溫。
[0018]按以上工藝方法生產(chǎn)的鑄件，鑄件外形形狀完整、無(wú)欠鑄、缺角等鑄造缺陷，其質(zhì)量完全能滿足HB6103、HB962及HB963的要求。
[0019]以上所述是本發(fā)明的較佳實(shí)例，任何未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一、首先在注蠟管溫度為50?56°C下壓制蠟?zāi)?，蠟?zāi)Ｈ〕龊罅⒓捶诺綄Ｓ玫亩ㄐ凸ぱb內(nèi)冷卻，防止蠟?zāi)Ｗ冃危? 步驟二、將蠟?zāi)＿M(jìn)行組焊； 步驟三、將組焊好的模組在溫度為24±2°C、濕度為40?70%的環(huán)境中進(jìn)行制殼(粘漿、覆砂)和干燥； 步驟四、將模組脫蠟制得模殼，模組脫蠟時(shí)采用蒸氣脫蠟，脫蠟蒸氣壓力為0.55?0.75MPa,時(shí)間8?12分鐘； 步驟五、在鋁合金經(jīng)熔化、除氣、精煉后，將鋁合金液的溫度調(diào)整至710?740°C的澆注溫度，同時(shí)將模殼從溫度為750°C的模殼加熱爐中取出放置到專用的澆注支架上，然后使用專用澆包從熔煉爐中舀取鋁合金液體，并立即澆入溫度為700±50°C的模殼中； 步驟六、將澆注好的鑄件連同模殼一起從澆注支架立即移放至冷卻支架上，并采用壓縮空氣強(qiáng)制快速冷卻5分鐘以上，然后將凝固結(jié)束的鑄件轉(zhuǎn)移至鑄件擺放區(qū)空冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法，其特征在于:蠟?zāi)＝M焊時(shí)，蠟?zāi)Ｔ谒闹芫鶆蚝干纤母訌?qiáng)筋，防止蠟?zāi)Ｗ冃巍?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁鋁合金鑄件的熔模鑄造澆注方法，其特征在于:進(jìn)行步驟四所述的蒸氣脫蠟時(shí)，脫蠟蒸氣壓力必須在14秒內(nèi)達(dá)到最低脫蠟壓力0.55MPa。
【文檔編號(hào)】B22D27/04GK104493090SQ201410755329
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】冉普 申請(qǐng)人:貴州紅林機(jī)械有限公司