CN113664156B - 一种水下探测器罩盖的成型方法 - Google Patents

一种水下探测器罩盖的成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水下探测器罩盖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、型壳的制备；步骤S2、配料、熔炼；步骤S3、后处理。本发明还提供了一种根据所述水下探测器罩盖的成型方法制成的水下探测器罩盖。本发明提供的水下探测器罩盖的成型方法，工艺简单，操作方便，耗能相对较低，生产效率和良品率高，制成的罩盖没有气孔、缩孔、针孔等致命的缺陷出现，耐腐蚀性和机械力学性能优异，经济效益、社会效益和生态效益好，使用寿命长。

Description

一种水下探测器罩盖的成型方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种水下探测器罩盖的成型方法。
背景技术
海洋里的生态系统比陆地的生态系统复杂很多，而且海洋里还有很多清洁能源，但是人类在海底进行发掘不能像在陆地上一样方便，甚至会遇到危险，一般会使用无人的水下探测器对海底环境进行初步探测、对海洋水体水质进行监测、对水底资源进行勘测。水下探测器罩盖是水下探测器的重要组成部分，主要用于降低机械伤害，防尘防水，对水下探测器起到保护作用。
目前，水下探测器罩盖多数采用塑料或合金压力铸造方法生产。塑料类罩盖的材质塑料易发生变形，从而影响罩盖对水下探测器的保护效果，且塑料材料的吸音功能和耐候性差。合金压力铸造工艺生产的水下探测器罩盖在外观呈现冷隔、凹陷、裂纹等不同程度的缺陷，而在内部往往会出现气孔、缩孔、针孔等致命的缺陷，从而严重影响了产品的性能，缩短了水性探测器的使用寿命。
例如，中国专利文献CN102366827B公开了一种镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法，该方法包括配料、熔炼、准备模具、挤压铸造、热处理五个步骤。本发明采用挤压铸造工艺，通过优化镁合金成分设计，优化熔炼和挤压铸造的工艺参数以及热处理制度，使得制造而成的汽车发动机气缸罩盖具有更高的抗拉强度，更高的屈服强度和硬度。该方法能提高毛坯精度，减少加工余量，实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高。然而，该方法制成的罩盖抗腐蚀性能有待进一步提高，不适合水下探测器罩盖使用。且制成的罩盖仍然存在局部出现气孔、缩孔、针孔等致命的缺陷。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种水下探测器罩盖的成型方法，该成型方法工艺简单，操作方便，耗能相对较低，生产效率和良品率高，制成的罩盖没有气孔、缩孔、针孔等致命的缺陷出现，耐腐蚀性和机械力学性能优异，经济效益、社会效益和生态效益好，使用寿命长。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水下探测器罩盖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、型壳的制备：依次经过模具制造、蜡模制造、蜡模修整、蜡模焊接、制壳、撤沙、干燥、脱蜡和型壳培烧工艺制成型壳；
步骤S2、配料、熔炼：按铜合金材料重量百分比配料，熔炼成合金液，浇注至型壳中，冷却凝固成铸件，后依次经过脱壳、切割浇口、磨内浇口；
步骤S3、后处理：将铸件进行抛丸或喷砂，精磨内浇口，后经过检验合格后对铸件表面的少量缺陷进行焊补，接着进行热处理，冷却至室温后，再进行抛丸或喷砂，最后进行终检，检验合格后进行防锈处理、包装后制成成品。
优选的，所述制壳工艺具体是在蜡模表面涂覆涂料层，滴除多余的涂料料浆，进行挂砂，硬化后吹风干燥；所述硬化是在硬化槽内硬化9-12分钟。
优选的，所述脱蜡过程中得到的拉料通过蜡料回收站回收。
优选的，所述涂料层的层数为3-5层。
优选的，所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃20-30份、硅溶胶5-8份、石英砂25-32份。
优选的，所述型壳培烧的温度为850-950℃。
优选的，步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.2-0.4％、Si 0.5-0.8％、Y 0.005-0.01％、Hf 0.008-0.015％、Sr 0.1-0.3％、Mo＜0.1％、B0.005-0.015％，余量为Cu。
优选的，步骤S3中所述热处理的温度为350℃-550℃，然后保温5-10分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至250℃-450℃进行回火处理。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述水下探测器罩盖的成型方法制成的水下探测器罩盖。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种水下探测器罩盖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、型壳的制备：依次经过模具制造、蜡模制造、蜡模修整、蜡模焊接、制壳、撤沙、干燥、脱蜡和型壳培烧工艺制成型壳；
步骤S2、配料、熔炼：按铜合金材料重量百分比配料，熔炼成合金液，浇注至型壳中，冷却凝固成铸件，后依次经过脱壳、切割浇口、磨内浇口；
步骤S3、后处理：将铸件进行抛丸或喷砂，精磨内浇口，后经过检验合格后对铸件表面的少量缺陷进行焊补，接着进行热处理，冷却至室温后，再进行抛丸或喷砂，最后进行终检，检验合格后进行防锈处理、包装后制成成品。
优选的，所述制壳工艺具体是在蜡模表面涂覆涂料层，滴除多余的涂料料浆，进行挂砂，硬化后吹风干燥；所述硬化是在硬化槽内硬化9-12分钟。
优选的，所述脱蜡过程中得到的拉料通过蜡料回收站回收。
优选的，所述涂料层的层数为3-5层。
优选的，所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃20-30份、硅溶胶5-8份、石英砂25-32份。
优选的，所述型壳培烧的温度为850-950℃。
优选的，步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.2-0.4％、Si 0.5-0.8％、Y 0.005-0.01％、Hf 0.008-0.015％、Sr 0.1-0.3％、Mo＜0.1％、B0.005-0.015％，余量为Cu。
优选的，步骤S3中所述热处理的温度为350℃-550℃，然后保温5-10分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至250℃-450℃进行回火处理。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述水下探测器罩盖的成型方法制成的水下探测器罩盖。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种水下探测器罩盖的成型方法，该成型方法工艺简单，操作方便，耗能相对较低，生产效率和良品率高，制成的罩盖没有气孔、缩孔、针孔等致命的缺陷出现，耐腐蚀性和机械力学性能优异，经济效益、社会效益和生态效益好，使用寿命长。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、型壳的制备：依次经过模具制造、蜡模制造、蜡模修整、蜡模焊接、制壳、撤沙、干燥、脱蜡和型壳培烧工艺制成型壳；
步骤S2、配料、熔炼：按铜合金材料重量百分比配料，熔炼成合金液，浇注至型壳中，冷却凝固成铸件，后依次经过脱壳、切割浇口、磨内浇口；
步骤S3、后处理：将铸件进行抛丸或喷砂，精磨内浇口，后经过检验合格后对铸件表面的少量缺陷进行焊补，接着进行热处理，冷却至室温后，再进行抛丸或喷砂，最后进行终检，检验合格后进行防锈处理、包装后制成成品。
所述制壳工艺具体是在蜡模表面涂覆涂料层，滴除多余的涂料料浆，进行挂砂，硬化后吹风干燥；所述硬化是在硬化槽内硬化9分钟。
所述脱蜡过程中得到的拉料通过蜡料回收站回收；所述涂料层的层数为3层；所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃20份、硅溶胶5份、石英砂25份；所述型壳培烧的温度为850℃。
步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.2％、Si0.5％、Y0.005％、Hf 0.008％、Sr 0.1％、Mo＜0.1％、B 0.005％，余量为Cu。
步骤S3中所述热处理的温度为350℃，然后保温5分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至250℃进行回火处理。
一种根据所述水下探测器罩盖的成型方法制成的水下探测器罩盖。
实施例2
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其与实施例1基本相同，不同的是，所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃23份、硅溶胶6份、石英砂27份；步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.25％、Si 0.6％、Y 0.007％、Hf0.009％、Sr 0.15％、Mo＜0.1％、B 0.007％，余量为Cu；步骤S3中所述热处理的温度为400℃，然后保温6分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至300℃进行回火处理。
实施例3
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其与实施例1基本相同，不同的是，所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃25份、硅溶胶6.5份、石英砂28份；步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.3％、Si 0.65％、Y 0.007％、Hf 0.011％、Sr 0.2％、Mo＜0.1％、B 0.01％，余量为Cu；步骤S3中所述热处理的温度为450℃，然后保温7.5分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至350℃进行回火处理。
实施例4
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其与实施例1基本相同，不同的是，所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃28份、硅溶胶7.5份、石英砂31份；步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.35％、Si 0.75％、Y0.009％、Hf 0.013％、Sr 0.25％、Mo＜0.1％、B 0.013％，余量为Cu；步骤S3中所述热处理的温度为500℃，然后保温9分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至430℃进行回火处理。
实施例5
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其与实施例1基本相同，不同的是，所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃30份、硅溶胶8份、石英砂32份；步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.4％、Si 0.8％、Y 0.01％、Hf0.015％、Sr 0.3％、Mo＜0.1％、B 0.015％，余量为Cu；步骤S3中所述热处理的温度为550℃，然后保温10分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至450℃进行回火处理。
对比例1
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其与实施例1基本相同，不同的是，所述涂料层的制备组分不包括硅溶胶；步骤S2中所述铜合金材料不包括成分Zn和Si。
对比例2
本例提供一种水下探测器罩盖的成型方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2中所述铜合金材料不包括成分Y和Hf。
为了进一步说明本申请各实施例产品的有益技术效果，将上述实施例1-5以及对比例1-2所得样品进行性能测试，测试方法参考我国现行国标，测试结果如表1所示。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
合格率(％) 97 98 99 99 100 88 94
抗拉强度(N/mm<sup>2</sup>) 620 643 657 662 670 565 587
硬度(HV) 126 128 131 136 139 100 108
.从表1可以看出，本发明实施例公开的水下探测器罩盖的成型方法制成的水下探测器罩盖较对比例产品，具有更加优异的机械力学性能和成品合格率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水下探测器罩盖的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、型壳的制备：依次经过模具制造、蜡模制造、蜡模修整、蜡模焊接、制壳、撤沙、干燥、脱蜡和型壳培烧工艺制成型壳；
步骤S2、配料、熔炼：按铜合金材料重量百分比配料，熔炼成合金液，浇注至型壳中，冷却凝固成铸件，后依次经过脱壳、切割浇口、磨内浇口；
步骤S3、后处理：将铸件进行抛丸或喷砂，精磨内浇口，后经过检验合格后对铸件表面的少量缺陷进行焊补，接着进行热处理，冷却至室温后，再进行抛丸或喷砂，最后进行终检，检验合格后进行防锈处理、包装后制成成品；
所述制壳工艺具体是在蜡模表面涂覆涂料层，滴除多余的涂料料浆，进行挂砂，硬化后吹风干燥；所述硬化是在硬化槽内硬化9分钟；
所述脱蜡过程中得到的蜡 料通过蜡料回收站回收；所述涂料层的层数为3层；所述涂料层的制备原料包括如下重量份的组分：水玻璃30份、硅溶胶8份、石英砂32份；所述型壳培烧的温度为850℃；
步骤S2中所述铜合金材料按重量百分比计，包括如下各成分：Zn 0.4％、Si 0.8％、Y0.01％、Hf 0.015％、Sr 0.3％、Mo＜0.1％、B 0.015％，余量为Cu；
步骤S3中所述热处理的温度为550℃，然后保温10分钟；接着进行淬火冷却；最后升温至450℃进行回火处理。
2.一种根据权利要求1所述的水下探测器罩盖的成型方法制成的水下探测器罩盖。
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