CN114101583A - 一种发动机叶轮铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机叶轮铸造方法，其主要依次包括模型制作、模型检验、壳体制作、壳体焙烧、浇注成型以及后清理工序。该方法相较于原硅溶胶熔模工艺而言，其生产过程中的壳体强度有较大的降低，因此仅用高压水枪便可把叶轮内腔中的残砂清的干净彻底，而且铸造而成的叶轮质量更高，整个生产效率更快、更高。
Description
技术领域
本发明属于发动机叶轮铸造技术领域，尤其涉及一种发动机叶轮铸造方法。
背景技术
该发动机叶轮内腔尺寸偏小，若使用原石膏型熔模铸造工艺，在清理过程中存在内腔砂，清理不干净，而且清理工具也进不去，加大了清砂的难度，而且在灌浆过程中，气泡不能及时逸出，易造成产品内腔出现不规则的金属豆现象；若采用熔模硅溶胶制壳工艺，由于产品内腔尺寸小、结构特殊，在制壳过程中粗砂根本做不进去，难以干燥，而在脱蜡时局部面层易脱落，造成浇注后出现内炮火的现象。
发明内容
针对上述问题，本发明的任务是提供一种可铸造发动机叶轮的方法，该方法相较于原硅溶胶熔模工艺，壳体强度有较大的降低，因此仅用高压水枪便可把叶轮内腔的残砂清的干净彻底。
一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.烧制陶芯模具，并将其置于叶轮模具内腔中，随后在56～60℃温度下注入中温蜡模料并压制成为模型，再经保压之后，从模具内取出该模型，即模型制作完成；
S2.检验模型是否合格，合格者进入后续工序；
S3.模型清洗吹干后，到涂料桶内上涂料并均匀撒80～120目耐火莫来砂并进行自然干燥；
S4.用硅溶胶预湿，之后再次上涂料，并继续撒30～60目莫来砂干燥；
S5.随后再次上涂料并使用16～30目莫来砂涂挂均匀，待干燥后重复该S5操作两次，之后再干燥并涂料封1层；
S6.继续干燥后脱蜡，脱蜡完成后接着自然干燥；
S7.于1100～1200℃高温下对该脱蜡后的壳体进行焙烧，随后保温并于550～620℃温度下出炉；
S8.待熔炼炉温度达到740~760℃时，方可放入金属开始融化，待坩埚熔清之后，进行氩气精炼，随后静置，测量温度检查试样断口，待合格后将该金属液注入到焙烧后的壳体内，完成浇注后，自然冷却到室温；
S9.从壳体中取出上述冷却后的金属铸件，粗磨残留水口、飞边、毛刺、残砂，表面喷砂处理；
S10.针对铸件质量进行初检，合格后转到热处理工序进行热处理，随后进行人工时效；
S11.对时效后的铸件进行再次检验，合格后出检测合格报告，即完成发动机叶轮铸造所有生产流程。在步骤S1内，所述陶芯模具是在1100~1200℃高温下对锆英粉、锆英砂、石膏、固化剂构成的混合物烧制而成的，其中锆英粉为325目，锆英砂为80~120目。在步骤S1内，中温蜡模料注入25～35秒后成为模型，之后需保压5～10秒。在步骤S3、S4、S5中，所述涂料成分包括硅溶胶及耐火粉，且硅溶胶与耐火粉的配比范围为1:2~1:4。在步骤S7中，脱蜡后的壳体在出炉前保温60～90分钟。在步骤S8中，氩气精炼时间为15～30分钟，随后静置15分钟。在步骤S10内，所述热处理工序按T6标准进行。
利用本发明的铸造方法，成型的叶轮清砂快速、顺畅，且外观和内腔检查未发现铸造缺陷，X射线探伤质量满足设计要求。因此，本发明相对于原石膏型熔模铸造工艺及熔模硅溶胶制壳工艺而言，前者的质量更高，生产效率更快、更高。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机叶轮铸造方法，包括如下步骤：
模型制作：S1.烧制陶芯模具，并将其置于叶轮模具内腔中，随后在56～60℃温度下，优选58℃下注入中温蜡模料，25～35秒后成为模型，再保压5～10秒后从模具内取出该模型，即模型制作完成。所述陶芯模具是在1100~1200℃高温下对锆英粉、锆英砂、石膏、固化剂构成的混合物烧制而成的，其中锆英粉为325目，锆英砂为80~120目。
模型检验：S2.检验模型是否合格，合格者进入后续工序。
壳体制作：S3.模型清洗吹干后，到涂料桶内上涂料并均匀撒80～120目耐火莫来砂，优选100目耐火莫来砂自然干燥4～6小时；
S4.用硅溶胶预湿，之后再次上涂料，并继续撒30～60目莫来砂，优选50目莫来砂干燥3～4小时，以形成过渡层；
S5.随后再次上涂料并使用16～30目莫来砂，优选20目莫来砂涂挂均匀，待干燥后重复该S5操作两次，之后再干燥10～12小时后，涂料封1层，以形成加强层；
S6.继续干燥12～15小时后脱蜡，脱蜡完成后自然干燥4小时。
经上述S3-S6步骤后，即完成壳体制作。在上述步骤S3、S4、S5中，所述涂料成分包括硅溶胶及耐火粉，且硅溶胶与耐火粉的配比范围为1：4~1：2，优选配比1：3.4。
壳体焙烧：S7.于1100～1200℃高温下，优选1150℃条件下对该脱蜡后的壳体进行焙烧，随后保温60～90分钟，并于550～620℃温度下出炉，优选出炉温度600℃。该壳体强度低于原硅溶胶熔模铸造工艺，因此利于最后的清砂。
浇注成型：S8.待熔炼炉温度达到740~760℃时，优选750℃温度下方可放入金属开始融化，待坩埚熔清之后，进行15～30分钟的氩气精炼，优选20分钟，随后再静置15分钟，测量温度检查试样断口，待合格后将该金属液注入到焙烧后的壳体内，完成浇注后，自然冷却到室温。
后清理工序：S9.从壳体中取出上述冷却后的金属铸件，粗磨残留水口、飞边、毛刺、残砂，表面喷砂处理；
S10.针对铸件质量进行初检，合格后转到热处理工序并按T6标准进行热处理，随后进行人工时效；
S11.对时效后的铸件进行再次检验，合格后出检测合格报告，即完成发动机叶轮铸造所有生产流程。
该发动机叶轮铸造方法主要依次包括模型制作、模型检验、壳体制作、壳体焙烧、浇注成型以及后清理工序。该方法相较于原硅溶胶熔模工艺而言，其生产过程中的壳体强度有较大的降低，因此仅用高压水枪便可把叶轮内腔中的残砂清的干净彻底，而且铸造而成的叶轮质量更高，整个生产效率更快、更高。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围之内。
Claims (7)
1.一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.烧制陶芯模具，并将其置于叶轮模具内腔中，随后在56～60℃温度下注入中温蜡模料并压制成为模型，再经保压之后，从模具内取出该模型，即模型制作完成；
S2.检验模型是否合格，合格者进入后续工序；
S3.模型清洗吹干后，到涂料桶内上涂料并均匀撒80～120目耐火莫来砂并进行自然干燥；
S4.用硅溶胶预湿，之后再次上涂料，并继续撒30～60目莫来砂干燥；
S5.随后再次上涂料并使用16～30目莫来砂涂挂均匀，待干燥后重复该S5操作两次，之后再干燥并涂料封1层；
S6.继续干燥后脱蜡，脱蜡完成后接着自然干燥；
S7.于1100～1200℃高温下对该脱蜡后的壳体进行焙烧，随后保温并于550～620℃温度下出炉；
S8.待熔炼炉温度达到740~760℃时，方可放入金属开始融化，待坩埚熔清之后，进行氩气精炼，随后静置，测量温度检查试样断口，待合格后将该金属液注入到焙烧后的壳体内，完成浇注后，自然冷却到室温；
S9.从壳体中取出上述冷却后的金属铸件，粗磨残留水口、飞边、毛刺、残砂，表面喷砂处理；
S10.针对铸件质量进行初检，合格后转到热处理工序进行热处理，随后进行人工时效；
S11.对时效后的铸件进行再次检验，合格后出检测合格报告，即完成发动机叶轮铸造所有生产流程。
2.根据权利要求1所述的一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，在步骤S1内，所述陶芯模具是在1100~1200℃高温下对锆英粉、锆英砂、石膏、固化剂构成的混合物烧制而成的，其中锆英粉为325目，锆英砂为80~120目。
3.根据权利要求1所述的一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，在步骤S1内，中温蜡模料注入25～35秒后成为模型，之后需保压5～10秒。
4.根据权利要求1所述的一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，在步骤S3、S4、S5中，所述涂料成分包括硅溶胶及耐火粉，且硅溶胶与耐火粉的配比范围为1:2~1:4。
5.根据权利要求1所述的一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，在步骤S7中，脱蜡后的壳体在出炉前保温60～90分钟。
6.根据权利要求1所述的一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，在步骤S8中，氩气精炼时间为15～30分钟，随后静置15分钟。
7.根据权利要求1所述的一种发动机叶轮铸造方法，其特征在于，在步骤S10内，所述热处理工序按T6标准进行。
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