CN107552721A - 一种薄壁铝合金铸造用变导热复合铸型及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄壁铝合金铸造用铸型，其特征在于：原料包括石膏粉料和激冷砂，所述激冷砂配方主要成分为：硅砂30~35wt%，铬铁矿砂25~30wt%，钛铁矿砂20~25wt%，刚玉砂15~20wt%。本发明实现熔模石膏铸型的快速散热，调控铸件的凝固温度场，改善合金的凝固组织。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄壁铝合金铸造用变导热复合铸型及制备工艺，属于铝合金熔模精密铸造领域。
背景技术
随着轻量化的推进，薄壁复杂结构铝合金铸件，在航空航天、兵器、船舶等领域的应用日益广泛。砂型铸造导热率高，仅能满足5mm以上壁厚铸件的净成形，尺寸精度只能达到CT9～CT10，难以满足铸件的薄壁化、精密化、复杂化、近无余量的发展需求。熔模石膏型铸造成形铸件具有表面粗糙度低(Ra3.2～Ra6.3)、尺寸精度高(CT5～CT6)、壁薄(0.8～3.5mm)等特点，但石膏型在300℃的导热率仅220W·m-2·K-1，不足树脂砂型的1/3、金属型的1/5，铝熔体在凝固时冷却速率低，枝晶过渡生长，另多处分散热节致使铸件孤立熔池得不得有效补缩，导致凝固组织粗大，铸件性能不均。目前，国内针对熔模石膏铸型的导热率低导致铸件凝固组织粗大的问题也展开了相关研究，主要集中在铸型水冷、空冷、局部加热等温度调控方式，石膏配方优化设计等方面，并取得了一定的效果，但对铸件的凝固组织调控作用有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄壁铝合金铸造用变导热复合铸型及制备工艺，目的在于实现熔模石膏铸型的快速散热，调控铸件的凝固温度场，改善合金的凝固组织。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的：
一种薄壁铝合金铸造用铸型，其特征在于：原料包括石膏粉料和激冷砂，所述激冷砂配方主要成分为：硅砂30～35wt％，铬铁矿砂25～30wt％，钛铁矿砂20～25wt％，刚玉砂15～20wt％。优选的，上述激冷砂配方中硅砂40目～70目，铬铁矿砂50目～100目，钛铁矿砂70目～140目，刚玉砂90目～150目。
上述石膏粉料配方为：高强度α石膏20～25wt％，高铝矾土粉30～35wt％，石英粉6～9wt％，石英砂5～8wt％，硫酸镁4～6wt％，短玻璃纤维0.1～0.5wt％，缓凝剂3～5wt‰，消泡剂2～4wt‰，水20～25wt％。优选的，高强度α石膏270目，高铝矾土粉270目～320目，石英粉40目～70目，石英砂20目～40目，短玻璃纤维60～80μm。
上述薄壁铝合金铸造用铸型的制备方法，在焙烧后的石膏型腔中添加30～40％的激冷砂。本发明将复合铸型的导热率提升至650～850W·m-2·K-1，铸型的散热效果得到有效改善。
上述的薄壁铝合金铸造用铸型的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制石膏粉料和激冷砂；
(2)蜡型制备：在15～30℃环境温度下，分别采用电热蜡刀和AB胶黏剂对熔模蜡型进行组焊，组焊完成后，采用＜0.5MPa的压缩空气或软刷，擦去粘在浇注系统上的蜡料；
(3)浇灌石膏：混制浆料，采用搅拌机搅拌，水温15～28℃；在砂箱对角同时灌浆，浇灌完毕后室温下静置自然干燥≥24h；
(4)焙烧脱蜡：铸型阶梯升温至250～300℃，保温10～12h，完成脱蜡处理；将铸型吊出炉外翻转，保证浇口杯向上，然后阶梯升温至700～750℃，保温12～15h，完成脱水干燥处理；铸型随炉冷却至280～350℃，保温30～40h；
(5)注入激冷砂：将焙烧好的铸型吊出，然后将干燥后的激冷砂从铸型顶部排气孔装入，在底部排气孔设置挡砂金属网。
更具体的，上述薄壁铝合金铸造用变导热复合铸型及制备工艺，包括如下步骤：
(1)石膏粉料配比步骤：高强度α石膏20～25wt％(270目)，高铝矾土粉30～35wt％(270目～320目)，石英粉6～9wt％(40目～70目)，石英砂5～8wt％(20目～40目)，硫酸镁4～6wt％，短玻璃纤维(60～80μm)0.1～0.5wt％，缓凝剂3～5wt‰，消泡剂2～4wt‰，水20～25wt％。
(2)激冷砂配比步骤：依据石膏、激冷砂的比热容和导热率，采用傅里叶凝固换热定律计算复合铸型中石膏和激冷砂的占比，激冷砂的主要组成：硅砂30～35wt％(40目～70目)，铬铁矿砂25～30wt％(50目～100目)，钛铁矿砂20～25wt％(70目～140目)，刚玉砂15～20wt％(90目～150目)。
(3)蜡型制备步骤：在15～30℃环境温度下，按照蜡模组型图，分别采用电热蜡刀和AB胶黏剂对熔模蜡型进行组焊，组焊完成后，采用＜0.5MPa的压缩空气或软刷，擦去粘在浇注系统上的蜡料，并检查蜡模的组焊和装配质量。
(4)浇灌石膏步骤：首先检查石膏混合料的工艺性能，达到工艺要求后，按配方规定混制浆料，采用手持搅拌机(300～500n/min)搅拌，水温15～28℃；在砂箱对角同时灌浆，操作时应保持浆料流动平稳，避免冲击蜡模和卷入空气，浇灌完毕后室温下静置自然干燥≥24h。
(5)焙烧脱蜡步骤：按石膏型焙烧工艺曲线，铸型阶梯升温至250～300℃，保温10～12h，完成脱蜡处理；将铸型吊出炉外翻转，保证浇口杯向上，然后阶梯升温至700～750℃，保温12～15h，完成脱水干燥处理；铸型随炉冷却至280～350℃待用，保温30～40h。
(6)注入激冷砂步骤：将焙烧好的铸型吊出，然后将干燥后的激冷砂从铸型顶部排气孔(φ20～φ30mm)装入，在底部排气孔(φ10～φ20mm)设置挡砂金属网，压缩空气能有效的将热量自下而上带出，提高复合铸型的散热效果。
有益效果
1.本发明设计的石膏粉料配方，增多了结晶核心，使石膏混合浆料的结晶网格细化，胶凝硬化体的连接强度提升，使焙烧后的石膏铸型强度由4～8MPa提高至14～16MPa，减少石膏焙烧开裂，通过形成微小孔、穴，提高石膏的透气性和溃散性。
2.本发明设计的激冷砂配方具有高导热系数和比热容等特点，通过在焙烧后的石膏型腔中添加30～40％的激冷砂，并借助冷空气将热量快速带出，将复合铸型的导热率提升至650～850W·m-2·K-1，铸型的散热效果得到有效改善。
3.本发明的变导热复合铸型，通过由铝熔体→石膏→激冷砂→冷空气的快速传热方式，建立内冷外热的横向顺序凝固温度场，解决铸件的缩孔、疏松等缺陷，实现ZL114A薄壁铝合金铸件的本体指定部位抗拉强度由250～280MPa提升至300～330MPa，内部质量由II～III级提升至I级。
4.本发明设计的变导热复合铸型制备工艺，具有低成本、适用性强、操作简单、流程清晰、稳定性高等特点，已在大型复杂薄壁铝合金铸件熔模铸造上实现了批量生产，推广应用价值较高，工业潜力巨大。
附图说明
图1为焙烧脱蜡的石膏铸型示意图；
图2为铁砂注入过程示意图；
图3为制备的铁砂石膏复合铸型示意图；
图4采用本发明铸型进行铸件铸造的设备示意图：1.上罐；2.铸型；3.中隔板；4.下罐；5.保温炉；6.电磁搅拌器，7.磁场发生器；8.真空阀；9.液位监控系统；10.放气阀；11.加压阀；12真空阀；13铝熔体。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只能用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
采用本发明制备某铝合金舱体铸件用铁砂石膏复合铸型，铸件轮廓尺寸φ1250×1050mm，材料ZL114A，主体壁厚2.5mm，异型曲面，舱体铸件结构。
1.根据铸件组型图，按照蜡型制备步骤组焊蜡型；组焊完成后，将蜡型居中放置到灌浆垫板上，用石膏浆料封堵砂箱与灌浆垫板件间的缝隙，待封堵层(2～5mm)固化后，在灌浆垫板上平缓注入液态蜡，完成蜡型的装箱和固定。
2.称量高强度α石膏(270目)1032Kg，高铝矾土粉(270目～320目)1376Kg，石英粉(40目～70目)344kg，石英砂(20目～40目)258kg，硫酸镁206kg，玻璃纤维(60～80μm)8.6kg，采用混料机混制石膏型粉料，并密封保存。
3.称量水1032Kg，柠檬酸15.9Kg，正辛醇9.9Kg；先将称量好的水倒入搅拌桶中，再加入称量好的1％柠檬酸溶液、正辛醇，采用手持搅拌机(300～500n/min)搅拌，边搅拌边加入称量好的粉料进行浆料混制，混制完成后，检查均匀性，将未搅混均匀的块状石膏料分散，每桶搅拌时间约2～2.5分钟。
4.将混制好的石膏浆料静置1min，在砂箱对角同时灌浆，在浇灌过程中，蜡模易集存气泡的部位，设法用手工消除气泡，同时观察蜡型内外浆料液面的高度差小于20mm，浇灌完毕后室温下静置自然干燥36h。
5.将浇灌的石膏铸型吊入铸型焙烧炉中，焙烧工艺为：室温→150℃(保温7h)→250℃(保温10h)→350℃(保温2h)→450℃(保温2h)→550℃(保温2h)→650℃(保温2h)→700℃(保温12h)→300℃(保温36h)，焙烧中每个升温平台，升温时间为30min。
6.称量硅砂(40目～70目)475Kg，铬铁矿砂(50目～100目)385Kg，钛铁矿砂(70目～140目)355Kg，刚玉砂(90目～150目)265Kg；采用混砂机混合后，装入不锈钢桶中，然后放入箱式干燥箱内进行干燥处理，在300±10℃环境下保温4h待用；吊出焙烧好的石膏铸型，将干燥好的激冷砂从石膏铸型顶部的排气通道装入，完成变导热复合铸型的制备。
本熔模石膏型铸造成形的铸件具有表面粗糙度低(＜Ra6.3)、尺寸精度高(CT5～CT6)、壁薄(0.8～3.5mm)、本体性能偏差小(＜10％)等特点，解决了铸件性能均匀性问题，提高了铸件的表面质量和尺寸精度。
本实施例中石膏混合浆料的结晶网格细化，焙烧后的石膏铸型强度提高至14～16MPa，减少石膏焙烧开裂，通过形成微小孔、穴，提高石膏的透气性和溃散性；本发明铸型的导热率提升至650～850W·m-2·K-1，铸型的散热效果得到有效改善；铸件的缩孔、疏松等缺陷得以改善，ZL114A薄壁铝合金铸件的本体指定部位抗拉强度提升至300～330MPa，内部质量由II～III级提升至I级。
采用所制备的铸型进行铸件铸造，铸造设备如图4所示，铸造方法按如下步骤进行：
(1)浇注前准备步骤：将精炼好的铝熔体转入保温炉中(保温温度690～720℃)待用，开启电磁搅拌器，盖上中隔板，插入4～6mm喷涂耐火涂料的升液管；将熔模石膏铸型放置在中隔板上，砂箱选材为不锈钢，减少对电磁场的屏蔽作用；在砂型顶部放置磁场发生器，调压器放置在差压铸造设备外部，砂型顶部用压板压紧，确保铸型与升液管密封良好；然后将型低、型中、型顶和跑火线接入液位监控系统中，盖好上罐，通过液压锁紧机构锁紧。
(2)抽真空步骤：首先打开上下罐互通阀，采用真空泵对上、下罐同时抽真空，当压力将至20～30KPa时，停止抽真空，关闭互通阀。
(3)一级充型步骤：采用下罐进气的方式，一级充型加压速率为1.3～1.5KPa/s，熔体在气压作用下沿升液管流至铸型底部，型底信号灯亮，一级充型结束。
(4)二级充型步骤：开启磁场发生器，电磁频率为50～100Hz，对进入型腔的铝熔体实施微观扰动，二级充型加压速率为1.0～1.2KPa/s，熔体流至铸型中部时，型中信号灯亮，二级充型结束。
(5)三级充型步骤：为保证熔体充型平稳，防止升液速率过快熔体从铸型顶部冒出，造成炮火现象，三级充型加压速率降至0.8～1.0KPa/s，熔体流至铸型顶部时，型顶信号灯亮，三级充型结束。
(6)一级加压凝固步骤：将磁场发生器的电磁频率提升至150～250Hz，增强电磁脉动力；然后按0.6～0.8KPa/s的加压速率，将下罐压力升高4～6KPa，保压时间为15～30s，保证型腔表面的熔体结壳。
(7)二级加压凝固步骤：对上、下罐按1.2～1.5KPa/s的加压速率，将压力升高至450～500KPa，依靠PID控制数字组合阀，保持上、下罐压差不变，实现铝熔体在高压下凝固结晶，结晶保压时间为1500～1800s。
(8)卸压步骤：保压时间到后，关闭磁场发生器，开启上下罐互通阀，然后打开排气阀，同时对上下罐卸压，当压力降至常压后，打开上罐，吊出铸型和升液管，清理铸造设备。
主要工艺参数：浇注温度720℃，真空度20KPa，一级充型加压速率1.3KPa/s，二级充型加压速率1.1KPa/s，三级充型加压速率1.0KPa/s，电磁频率220Hz，一级加压凝固加压速率0.8KPa/s，结壳时间20s，二级加压凝固加压速率1.3KPa/s，结晶时间1800s。
实施效果：
浇注时流动提升至385～410mm，薄壁铝合金舱体铸件的长流程平稳顺序充型。合金的Mg、Ti、Be等元素成分偏差≤±3％；晶粒细化至25～45μm；力学性能提升30％以上。
铸件本体指定部位抗拉强度达到320MPa，延伸率3.0％，针孔度I级，疏松度I级。
Claims (7)
1.一种薄壁铝合金铸造用铸型，其特征在于：原料包括石膏粉料和激冷砂，所述激冷砂配方主要成分为：硅砂30~35wt%，铬铁矿砂25~30wt%，钛铁矿砂20~25wt%，刚玉砂15~20wt%。
2.如权利要求1所述的薄壁铝合金铸造用铸型，所述激冷砂配方主要成分为：硅砂40目~70目，铬铁矿砂50目~100目，钛铁矿砂70目~140目，刚玉砂90目~150目。
3. 如权利要求1或2所述的薄壁铝合金铸造用铸型，所述石膏粉料配方为：高强度α石膏20~25wt%，高铝矾土粉30~35wt%，石英粉6~9wt%，石英砂5~8wt%，硫酸镁4~6wt%，短玻璃纤维0.1~0.5wt%，缓凝剂3~5 wt‰，消泡剂2~4 wt‰，水20~25wt%。
4.如权利要求3所述的薄壁铝合金铸造用铸型，石膏粉料配比步骤：高强度α石膏270目，高铝矾土粉270目~320目，石英粉40目~70目，石英砂20目~40目，短玻璃纤维60~80μm。
5.如权利要求1或2所述的薄壁铝合金铸造用铸型的制备方法，在焙烧后的石膏型腔中添加30~40%的激冷砂。
6.如权利要求5所述的薄壁铝合金铸造用铸型的制备方法，包括以下步骤：
（1）配制石膏粉料和激冷砂；
（2）蜡型制备：在15~30℃环境温度下，分别采用电热蜡刀和AB胶黏剂对熔模蜡型进行组焊，组焊完成后，采用＜0.5MPa的压缩空气或软刷，擦去粘在浇注系统上的蜡料；
（3）浇灌石膏：混制浆料，采用搅拌机搅拌，水温15~28℃；在砂箱对角同时灌浆，浇灌完毕后室温下静置自然干燥≥24h；
（4）焙烧脱蜡：铸型阶梯升温至250~300℃，保温10~12h，完成脱蜡处理；将铸型吊出炉外翻转，保证浇口杯向上，然后阶梯升温至700~750℃，保温12~15h，完成脱水干燥处理；铸型随炉冷却至280~350℃，保温30~40h；
（5）注入激冷砂：将焙烧好的铸型吊出，然后将干燥后的激冷砂从铸型顶部排气孔装入，在底部排气孔设置挡砂金属网。
7.如权利要求5所述的薄壁铝合金铸造用铸型的制备方法，包括以下步骤：
（1）配制石膏粉料：高强度α石膏20~25wt%（270目），高铝矾土粉30~35wt%（270目~320目），石英粉6~9wt%（40目~70目），石英砂5~8wt%（20目~40目），硫酸镁4~6wt%，短玻璃纤维（60~80μm）0.1~0.5wt%，缓凝剂3~5 wt‰，消泡剂2~4 wt‰，水20~25wt%；
（2）配制激冷砂：硅砂30~35wt%（40目~70目），铬铁矿砂25~30wt%（50目~100目），钛铁矿砂20~25wt%（70目~140目），刚玉砂15~20wt%（90目~150目）；
（3）蜡型制备：在15~30℃环境温度下，按照蜡模组型图，分别采用电热蜡刀和AB胶黏剂对熔模蜡型进行组焊，组焊完成后，采用＜0.5MPa的压缩空气或软刷，擦去粘在浇注系统上的蜡料，并检查蜡模的组焊和装配质量；
（4）浇灌石膏：首先检查石膏混合料的工艺性能，达到工艺要求后，按配方规定混制浆料，采用手持搅拌机（300~500n/min）搅拌，水温15~28℃；在砂箱对角同时灌浆，操作时应保持浆料流动平稳，避免冲击蜡模和卷入空气，浇灌完毕后室温下静置自然干燥≥24h；
（5）焙烧脱蜡步骤：按石膏型焙烧工艺曲线，铸型阶梯升温至250~300℃，保温10~12h，完成脱蜡处理；将铸型吊出炉外翻转，保证浇口杯向上，然后阶梯升温至700~750℃，保温12~15h，完成脱水干燥处理；铸型随炉冷却至280~350℃待用，保温30~40h；
（6）注入激冷砂步骤：将焙烧好的铸型吊出，然后将干燥后的激冷砂从铸型顶部排气孔（φ20~φ30mm）装入，在底部排气孔（φ10~φ20mm）设置挡砂金属网。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110842143A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-28 | 成都新航工业科技有限公司 | 一种熔模铸造蜡型固定方法 |
| CN115041665A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-13 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种包括复合铸型和内置冷却水路型芯的铝合金铸造用装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5131093B2 (zh) * | 1973-07-12 | 1976-09-04 | ||
| JPS6444243A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-16 | Asahi Malleable Iron Co Ltd | Composite sand mold |
| CN1034873A (zh) * | 1987-12-10 | 1989-08-23 | 沈阳工业大学 | 铸型上复合补贴及其材料与构制方法 |
| CN101259514A (zh) * | 2008-04-24 | 2008-09-10 | 重庆大学 | 铸造有色金属用铸型材料及制型工艺 |
| CN103521693A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-22 | 合肥市田源精铸有限公司 | 一种高效激冷型砂及其制备方法 |
| CN104209497A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-17 | 山西银光华盛镁业股份有限公司 | 一种大型复杂薄壁镁合金件石膏型铸造方法 |
| CN105522101A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-04-27 | 江苏一夫科技股份有限公司 | 一种熔模铸造用工业副产石膏型铸粉及其制备方法 |
| CN106040965A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-10-26 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种铸造用型砂 |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5131093B2 (zh) * | 1973-07-12 | 1976-09-04 | ||
| JPS6444243A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-16 | Asahi Malleable Iron Co Ltd | Composite sand mold |
| CN1034873A (zh) * | 1987-12-10 | 1989-08-23 | 沈阳工业大学 | 铸型上复合补贴及其材料与构制方法 |
| CN101259514A (zh) * | 2008-04-24 | 2008-09-10 | 重庆大学 | 铸造有色金属用铸型材料及制型工艺 |
| CN103521693A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-22 | 合肥市田源精铸有限公司 | 一种高效激冷型砂及其制备方法 |
| CN104209497A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-17 | 山西银光华盛镁业股份有限公司 | 一种大型复杂薄壁镁合金件石膏型铸造方法 |
| CN105522101A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-04-27 | 江苏一夫科技股份有限公司 | 一种熔模铸造用工业副产石膏型铸粉及其制备方法 |
| CN106040965A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-10-26 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种铸造用型砂 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110842143A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-28 | 成都新航工业科技有限公司 | 一种熔模铸造蜡型固定方法 |
| CN115041665A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-13 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种包括复合铸型和内置冷却水路型芯的铝合金铸造用装置 |
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