CN107138680A - 高效的铝合金熔模低压铸造生产方法 - Google Patents

高效的铝合金熔模低压铸造生产方法 Download PDF

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于洋
史兴利
安庆贺
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

Abstract

本发明涉及一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是，包括以下步骤：（1）将铝锭放化熔化炉内，通电熔化铝锭，熔化温度为730±20℃，熔化时间为4‑5小时；（2）采用旋转除气机进行除气操作，通入纯度为99%的氩气除气除渣；（3）将熔化炉移至双升液管低压升液机下方，把两根升液管放下伸至熔化炉内的铝液中，取2串预热后的模壳移置双升液管低压浇注机上，将2串模壳的浇口和升液管压紧进行浇注；浇铸完后自动卸压，再替换未浇注的模壳；浇注后由于熔化炉中的液面下降，对熔化炉进行压力补偿；（4）浇注好的模壳使用脱壳机脱壳得到带浇口的铸件毛坯，除去浇口得到完整的铸件。本发明能够提高浇注效率，能够保证铸件品质优质、可靠。

Description

高效的铝合金熔模低压铸造生产方法
技术领域
本发明涉及一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，尤其是一种用于复杂薄壁铝合金航空铸件的熔模铸造生产方法，属于铝合金精密铸造技术领域。
背景技术
现有技术中工厂生产多种复杂薄壁铝合金航空铸件，其内腔形状复杂，尺寸、荧光等级要求高，且客户需求量较大，订单周期短。现采用熔模低压浇注的工艺铸造，由于设备效率较慢、产能很低，无法满足现有客户的要求。又由于浇铸时间较长，铝液氧化吸气倾向严重，合格率不稳定。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，提高了浇注效率，能够保证铸件品质优质、可靠。
按照本发明提供的技术方案，一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）将铝锭放化熔化炉内，通电熔化铝锭，熔化温度为730±20℃，熔化时间为4-5小时；
（2）采用旋转除气机进行除气操作，通入纯度为99%的氩气除气除渣；
（3）将熔化炉移至双升液管低压升液机下方，把两根升液管放下伸至熔化炉内的铝液中，取2串预热后的模壳移置双升液管低压浇注机上，将2串模壳的浇口和升液管压紧进行浇注；浇铸完后自动卸压，再替换未浇注的模壳；
浇注后由于熔化炉中的液面下降，对熔化炉进行压力补偿；
（4）浇注好的模壳使用脱壳机脱壳得到带浇口的铸件毛坯，除去浇口得到完整的铸件。
进一步的，所述熔化炉采用500kg的石墨坩埚炉。
进一步的，所述步骤（2）中通气流量为12±2L/min，旋转除气机的旋转速度为360-390转/分钟，除气时间为12-15min。
进一步的，所述步骤（2）中补偿压力为7mbar，保压时间为400s。
进一步的，所述双升液管低压升液机的浇注参数如下：升液阶段时间为10±1秒，压力为500±5毫巴；充型阶段时间为6±1秒，压力为600±5毫巴；增压保压阶段时间为8±1秒，压力为900±5毫巴。
进一步的，所述步骤（4）中使用切割机、打磨机除去浇口。
本发明为解决产能较低的缺点，为低压浇注机配备了双升液管及配套容积为500kg的石墨坩埚炉，大大提升了浇注效率，使得一次性可以浇注2串模壳；同时大容量坩埚较原有班产量提升3倍。使用本发明的熔模+双升液管低压浇注系统不仅可以铸造出优质、可靠的铸件，而且可较原有浇注系统相同条件下提高2倍效率，3倍产能。同时，由于浇注时间缩短，铝合金氧化时间短，铸件的综合合格率可达到90%左右，带来巨大的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，包括以下步骤：
（1）将铝锭放化熔化炉内，熔化炉采用500kg的石墨坩埚炉；通电熔化铝锭，熔化温度为730℃，熔化时间为4.5小时；
（2）采用旋转除气机进行除气操作，通入纯度为99%的氩气除气除渣，通气流量为12L/min，旋转除气机的旋转速度为380转/分钟，除气时间为14min；
（3）将熔化炉移至双升液管低压升液机下方，把两根升液管放下伸至熔化炉内的铝液中，取2串预热后的模壳移置双升液管低压浇注机上，将2串模壳的浇口和升液管压紧进行浇注；浇铸完后自动卸压，再替换未浇注的模壳；
所述双升液管低压升液机的浇注参数如下：升液阶段时间为10秒，压力为500毫巴；充型阶段时间为6秒，压力为600毫巴；增压保压阶段时间为8秒，压力为900毫巴；
浇注后由于熔化炉中的液面下降，对熔化炉进行压力补偿，补偿压力为7mbar，保压时间为400s；
（4）浇注好的模壳使用脱壳机脱壳得到带浇口的铸件毛坯，使用切割机、打磨机除去浇口得到完整的铸件。
实施例二：一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，包括以下步骤：
（1）将铝锭放化熔化炉内，熔化炉采用500kg的石墨坩埚炉；通电熔化铝锭，熔化温度为710℃，熔化时间为5小时；
（2）采用旋转除气机进行除气操作，通入纯度为99%的氩气除气除渣，通气流量为10L/min，旋转除气机的旋转速度为360转/分钟，除气时间为15min；
（3）将熔化炉移至双升液管低压升液机下方，把两根升液管放下伸至熔化炉内的铝液中，取2串预热后的模壳移置双升液管低压浇注机上，将2串模壳的浇口和升液管压紧进行浇注；浇铸完后自动卸压，再替换未浇注的模壳；
所述双升液管低压升液机的浇注参数如下：升液阶段时间为9秒，压力为495毫巴；充型阶段时间为5秒，压力为595毫巴；增压保压阶段时间为7秒，压力为895毫巴；
浇注后由于熔化炉中的液面下降，对熔化炉进行压力补偿，补偿压力为7mbar，保压时间为400s；
（4）浇注好的模壳使用脱壳机脱壳得到带浇口的铸件毛坯，使用切割机、打磨机除去浇口得到完整的铸件。
实施例三：一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，包括以下步骤：
（1）将铝锭放化熔化炉内，熔化炉采用500kg的石墨坩埚炉；通电熔化铝锭，熔化温度为750℃，熔化时间为4小时；
（2）采用旋转除气机进行除气操作，通入纯度为99%的氩气除气除渣，通气流量为14L/min，旋转除气机的旋转速度为390转/分钟，除气时间为12min；
（3）将熔化炉移至双升液管低压升液机下方，把两根升液管放下伸至熔化炉内的铝液中，取2串预热后的模壳移置双升液管低压浇注机上，将2串模壳的浇口和升液管压紧进行浇注；浇铸完后自动卸压，再替换未浇注的模壳；
所述双升液管低压升液机的浇注参数如下：升液阶段时间为11秒，压力为505毫巴；充型阶段时间为7秒，压力为605毫巴；增压保压阶段时间为9秒，压力为905毫巴；
浇注后由于熔化炉中的液面下降，对熔化炉进行压力补偿，补偿压力为7mbar，保压时间为400s；
（4）浇注好的模壳使用脱壳机脱壳得到带浇口的铸件毛坯，使用切割机、打磨机除去浇口得到完整的铸件。
本发明能够同时浇铸2串模壳，提高了1倍生产效率；本发明使用500kg石墨坩埚熔化铝锭，是原有低压浇注产能的3倍；浇铸总用时缩短1/2，使每炉浇铸时铝液氧化时间缩短，产品合格率可达90%以上。

Claims (6)

1.一种高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）将铝锭放化熔化炉内，通电熔化铝锭，熔化温度为730±20℃，熔化时间为4-5小时；
（2）采用旋转除气机进行除气操作，通入纯度为99%的氩气除气除渣；
（3）将熔化炉移至双升液管低压升液机下方，把两根升液管放下伸至熔化炉内的铝液中，取2串预热后的模壳移置双升液管低压浇注机上，将2串模壳的浇口和升液管压紧进行浇注；浇铸完后自动卸压，再替换未浇注的模壳；
浇注后由于熔化炉中的液面下降，对熔化炉进行压力补偿；
（4）浇注好的模壳使用脱壳机脱壳得到带浇口的铸件毛坯，除去浇口得到完整的铸件。
2.如权利要求1所述的高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是：所述熔化炉采用500kg的石墨坩埚炉。
3.如权利要求1所述的高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是：所述步骤（2）中通气流量为12±2L/min，旋转除气机的旋转速度为360-390转/分钟，除气时间为12-15min。
4.如权利要求1所述的高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是：所述步骤（2）中补偿压力为7mbar，保压时间为400s。
5.如权利要求1所述的高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是：所述双升液管低压升液机的浇注参数如下：升液阶段时间为10±1秒，压力为500±5毫巴；充型阶段时间为6±1秒，压力为600±5毫巴；增压保压阶段时间为8±1秒，压力为900±5毫巴。
6.如权利要求1所述的高效的铝合金熔模低压铸造生产方法，其特征是：所述步骤（4）中使用切割机、打磨机除去浇口。
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