[发明专利]一种提高铸件质量的方法

说明书

本发明公开了一种适用于压力铸造的提升铸件质量的方法，金属熔体在较低温度下进行熔炼、精炼和保温，压力铸造充型过程中，通过感应加热或者电阻加热方式将未进入模腔的熔体快速加热到工艺规定温度，然后合金熔体在工艺规定温度下进行充型、加压凝固、保压补缩和泄压取件的工艺过程。本发明工艺方法降低了熔体温度，减少了熔体氧化和吸气，可实现提高压力铸造铸件质量的目的。

技术领域

本发明适用于铸造领域，特别涉及一种提高铸件质量的方法。

背景技术

压力铸造一般包括高压铸造、差压铸造和低压铸造。压力铸造是将液态合金在压力作用下充型，并在压力作用下凝固获得合格铸件的铸造方法，压力铸造主要适用于有色合金铸造，该工艺具有充型快速、压力下结晶凝固、铸件组织致密、生产效率高等优点。

压力铸造工艺流程一般为合金熔炼，合金熔体精炼除气除渣，熔体压入模具充型、加压凝固、保压补缩和泄压取件的过程。为了保证压力铸造过程金属液良好的流动性，合金熔体从熔炼到充型通常保持一定的过热度，该过热度可达100℃以上，且完成除气除渣后的熔体在保温炉中静置到铸造完成，可达5-6小时，在这种工况条件下，熔体氧化和吸气程度逐渐增加，铸造过程中铸件出现缩孔和夹杂的风险增加，导致铸件最终质量降低。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的上述熔体长时间在高温状态下氧化和吸气的问题，本申请提出了一种压力铸造熔体温度控制工艺方法，降低合金熔炼、精炼除气除渣温度和合金熔体在保温炉中的温度，在保温炉中的合金熔体压入模具充型前快速加热熔体，使其顺利完成后续充型、加压凝固、保压补缩和泄压取件工艺过程。该改进工艺降低了合金熔体保温温度，减少了熔体在高过热度下的氧化和吸气，可有效提高铸件的质量。

技术方案：本发明所述的一种压力铸造熔体温度控制工艺方法为(见图1)：

(1)分别将合金熔体熔炼、精炼和保温的最大过热度降低为现有最大过热度的5％-90％进行熔炼、精炼和保温；所述过热度为实际温度减去合金熔点T_L；

(2)在合金熔体通过浇注通道压入模腔前，利用位于浇注通道外侧或者压室外侧的感应加热或者电阻加热装置对未进入模腔的合金熔体快速加热到工艺规定温度，然后将达到规定温度的合金熔体压入模腔进行充型、加压凝固、保压补缩和泄压取件的工艺过程；快速加热的含义是：在预设时间内将合金熔体加热到预设的温度。

(3)循环步骤(2)，直到保温炉中的合金液达到所能使用的最大冲次，即保温炉中的合金液减少到工艺规定暂停铸造循环的重量；

进一步的，感应加热或者电阻加热装置放置在合金浇注通道处或压室外侧进行快速加热。合金浇注通道对高压铸造是指压室外侧，对差压和低压铸造是指升液管和中间管。感应加热或者电阻加热装置可以根据需要放置合金浇注通道或压室外侧任何位置，取决于铸造设备结构(见图2-图9)。感应加热或者电阻加热装置长度取决于所需加热熔体重量。

进一步的，感应加热熔体所需有效功率P₁可由下式确定：

高压铸造时P₁为：

差压和低压铸造时P₁为：

进而，加热功率P₂可由下式确定：