CN107138679A - 微真空精密铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精密铸造技术领域，具体涉及一种微真空精密铸造工艺，包括以下步骤：制模工序、制壳工序、脱蜡工序、冶炼工序、浇注工序、脱壳工序、修整工序、检测工序；本发明能够明显的提高零件内部和表面的质量，提高了成品率，降低了成本。

Description

微真空精密铸造工艺

技术领域

本发明涉及精密铸造技术领域，具体涉及一种微真空精密铸造工艺。

背景技术

常用精密铸造技术中，金属液经冶炼后在常规环境状态下浇注成型，零件成型后表面质量较差，零件内部存在疏松、气孔、砂眼等缺陷，这些内部缺陷大大降低了零件的力学性能和使用效果，给后续的使用带来了一定的危险性。

现有的精密铸造技术在金属液的冶炼过程中缺少对金属液内部杂质、气孔、砂眼等缺陷的去除，另外浇注环节在常规状态下，也没有对内部缺陷进行控制，进而会导致零件成型后表面粗糙、内部质量差，直接影响到零件的使用效果。

如果在电力系统和铁路等交通系统中使用存在上述缺陷的加工零件，将会在很大程度上增加使用的安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种微真空精密铸造工艺，能够保证零件的内部和表面质量，成品率较高。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述微真空精密铸造工艺，包括以下步骤：

1)、制模工序：根据零件图纸开铝合金模具，将蜡液射入铝合金模具，待蜡液冷却后打开模具得到零件的蜡模模型；

2)、制壳工序：将零件的蜡模模型进行表面沾浆，沾浆后进行浮砂，浮砂完成后进行干燥，得到模壳；

3)、脱蜡工序：将干燥后的模壳放入脱蜡设备进行脱蜡，将模壳内的零件蜡模模型进行熔化脱壳，模壳烘干至890℃，冷却至室温待浇；

4)、冶炼工序：在进行工序1)-3)的同时，金属冶炼过程同步进行，金属冶炼在微真空的环境中采用二次冶炼工艺，得到金属液；

5)、浇注工序：从二次冶炼得到的金属液底部取液，在微真空的环境下将金属液浇注到模壳内，零件成型，气体夹杂上浮在模壳浇冒口中；

6)、脱壳工序：浇注工序完成后，待金属液冷却后通过脱壳设备进行脱壳，将零件表面的模壳去除，得到所需的零件；

7)、修整工序：对零件的浇注口进行切除、磨平；

8)、检测工序：铸件修整后分别进行内部质量检测和表面质量检测，并出具相关报告。

进一步优选，冶炼工序中的二次冶炼工艺包括以下步骤：一次冶炼为零件材料的配比冶炼，将原材料按比例要求装入熔化炉进行熔炼，待原材料完全融化并充分混合后对金属液化学成分进行分析，并出具相关报告，如化学成分满足要求，可以进入二次冶炼工序，如果不符合标准要求则需对材料成分进行调整，直到达到标准要求为止，然后进入二次冶炼工序。

进一步优选，制模工序可通过3D打印技术制得蜡模模型。

进一步优选，制模工序中使用射蜡机将蜡液射入铝合金模具。

进一步优选，制壳工序中的浮砂一般为四层，面砂和背砂各两层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明能够明显的提高零件内部和表面的质量，提高了成品率，降低了成本，采用本技术铸造的77件零件中，其中76件无内部缺陷，只有一件存在细微缺陷，成品率达到98.7％，并且经过破坏试验，证明零件的破坏荷重提高50％以上；另外经过X光探伤检测，证实微真空成型的零件内部致密性好，明显好于其它工艺制成的零件。

具体实施方式

下面对本发明实施例做进一步描述：

本发明所述微真空精密铸造工艺，包括以下步骤：

1)、制模工序：根据零件图纸开铝合金模具，使用射蜡机将蜡液射入铝合金模具，待蜡液冷却后打开模具得到零件的蜡模模型，另外，制模工序可通过3D打印技术制得蜡模模型；

2)、制壳工序：将零件的蜡模模型进行表面沾浆，沾浆的浆液采用耐火材料等进行配比混合搅拌，沾浆后进行浮砂，得到模壳，浮砂一般为四层，面砂和背砂各两层，浮砂完成后进行干燥，干燥的目的是使砂型结构更加紧密、牢固，将砂型内部含水量降至最低；

3)、脱蜡工序：将干燥后的模壳放入脱蜡设备进行脱蜡，将模壳内零件的蜡模模型进行熔化脱壳，模壳烘干至890℃，冷却至室温待浇；

4)、冶炼工序：在进行工序1)-3)的同时，金属冶炼过程同步进行，金属冶炼在微真空的环境中采用二次冶炼工艺，得到金属液。具体的，冶炼工序中的二次冶炼工艺包括以下步骤：一次冶炼为零件材料的配比冶炼，将原材料按比例要求装入熔化炉进行熔炼，待原材料完全融化并充分混合后对金属液化学成分进行分析，并出具相关报告，如化学成分满足要求，可以进入二次冶炼工序，如果不符合标准要求则需对材料成分进行调整，直到达到标准要求为止，然后进入二次冶炼工序，二次冶炼的目的是去除内部疏松、气孔、砂眼等缺陷，主要是利用了这些内部缺陷比重轻，经二次冶炼后缺陷上浮的原理进行的；

5)、浇注工序：从二次冶炼得到的金属液底部取液，通常底部为纯净且无杂质的金属液，在微真空的环境下将金属液浇注到模壳内，零件成型，气体夹杂上浮在模壳浇冒口中，在微真空的环境下进行避免了金属液与外部空气接触，从而大大提高了零件的成品率和零件质量；

6)、脱壳工序：浇注工序完成后，待金属液冷却后通过脱壳设备进行脱壳，将零件表面的模壳去除，得到所需的零件；

7)、修整工序：对零件的浇注口进行切除、磨平；

8)、检测工序：铸件修整后分别进行内部质量检测和表面质量检测，并出具相关报告。

Claims (5)

1.一种微真空精密铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制模工序：根据零件图纸开铝合金模具，将蜡液射入铝合金模具，待蜡液冷却后打开模具得到零件的蜡模模型；

2)、制壳工序：将零件的蜡模模型进行表面沾浆，沾浆后进行浮砂，浮砂完成后进行干燥，得到模壳；

3)、脱蜡工序：将干燥后的模壳放入脱蜡设备进行脱蜡，将模壳内的零件蜡模模型进行熔化脱壳；

4)、冶炼工序：在进行工序1)-3)的同时，金属冶炼过程同步进行，金属冶炼在微真空的环境中采用二次冶炼工艺，得到金属液；

5)、浇注工序：从二次冶炼得到的金属液底部取液，在微真空的环境下将金属液浇注到模壳内；

6)、脱壳工序：浇注工序完成后，待金属液冷却后通过脱壳设备进行脱壳，将零件表面的模壳去除，得到所需的零件；

7)、修整工序：对零件的浇注口进行切除、磨平；

8)、检测工序：铸件修整后分别进行内部质量检测和表面质量检测，并出具相关报告。

2.根据权利要求1所述的微真空精密铸造工艺，其特征在于，冶炼工序中的二次冶炼工艺包括以下步骤：一次冶炼为零件材料的配比冶炼，将原材料按比例要求装入熔化炉进行熔炼，待原材料完全融化并充分混合后对金属液化学成分进行分析，并出具相关报告，如化学成分满足要求，可以进入二次冶炼工序，如果不符合标准要求则需对材料成分进行调整，直到达到标准要求为止，然后进入二次冶炼工序。

3.根据权利要求1所述的微真空精密铸造工艺，其特征在于，制模工序可根据零件图纸做出零件的三维模型，用3D打印机打印出零件的蜡模模型。

4.根据权利要求1所述的微真空精密铸造工艺，其特征在于，制模工序中使用射蜡机将蜡液射入铝合金模具。

5.根据权利要求1所述的微真空精密铸造工艺，其特征在于，制壳工序中的浮砂一般为四层，面砂和背砂各两层。