[发明专利]一种厚大铝合金架体类铸件及其铸造方法

说明书

本发明涉及铝合金铸造技术领域，具体涉及一种厚大铝合金架体类铸件及其铸造方法。该方法包括以下步骤：S1、制作铸件砂型，并对冷铁进行抛丸清理、烘干；其中，砂型的两侧具有浇口；S2、将干燥后的冷铁置于砂型内，得到砂型模具，待砂型模具干燥硬化后起模；其中，冷铁下型面的厚度大于冷铁上型面的厚度；S3、将砂型模具进行合箱浇筑，得到铸件粗品；S4、将铸件粗品在543±2℃下保温14h，室温水淬火；之后在155±2℃下保温5.5h进行时效处理；然后在空气中冷却至室温，即得。此铸造方法通过对厚大部位模具的改造，结合优化后的热处理工艺可以大幅提升该部位的延伸率，使其整体性能完全符合航空工业标准，大大提升了产品的合格率。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，具体涉及一种厚大铝合金架体类铸件及其铸造方法。

背景技术

铸造铝合金具有强度高、密度小、热裂倾向低、焊接性好、耐腐蚀和生产成本低等优点，使其成为航空、航天、航海、汽车等工业领域不可替代的重要材料。ZL114A合金制造的架体铸件是用于航空航天中重要的零部件，但是由于该铸件结构复杂、壁厚不均，造成一些部位力学性能偏低。其中与其他工件进行连接的部位呈厚度约为51mm的板状，由于该部位比其他部位的晶粒组织粗大，导致力学性能低下，尤其是延伸率特别低，难以达到航标要求，限制了其应用。

当前生产该类铸件的主要方法为砂型低压反重力铸造成型，再经过T6热处理制备而成。现有的铸造方法存在以下问题：

1)整个厚大部位冷却速度不够，导致晶粒粗大，力学性能难以满足航标要求。

2)合金液在位于进水口部位的吊环处最后凝固，存在热节，力学性能最差，存在安全隐患。

3)铸件质量不稳定，时有超声探伤不合格，在上底面处常存在气孔缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种厚大铝合金架体类铸件的铸造方法，该方法能够有效改善铸件与其他工件进行连接的部位的力学性能，同时减小气孔缺陷，提高成品率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

本发明提供了一种厚大铝合金架体类铸件的铸造方法，包括以下步骤：

S1、制作铸件砂型，并对冷铁进行抛丸清理、烘干；

其中，所述砂型的下型面具有吊环，所述砂型的两侧具有浇口；

S2、将干燥后的冷铁置于砂型内，得到砂型模具，待砂型模具干燥硬化后起模；

其中，所述冷铁靠近所述砂型的下型面的厚度大于所述冷铁靠近所述砂型的上型面的厚度；

S3、将砂型模具置于砂箱中进行合箱浇筑，浇筑完成后出砂清理，得到铸件粗品；

S4、将铸件粗品在543±2℃下保温14h，用室温水淬火；之后在155±2℃下保温5.5h进行时效处理；然后在空气中冷却至室温，得到厚大铝合金架体类铸件。

进一步，S1中，所述冷铁为梯形铸铁冷铁.

进一步，S1中，所述冷铁的一侧壁上刻制有多个相互交错的排气凹槽。

进一步，S2中，所述冷铁靠近所述砂型的上型面的厚度大于或者等于铸件的厚度。

进一步，S1中，对冷铁的烘干过程为在250℃下烘干2h。

进一步，S2中，所述砂型靠近对应浇口的一侧均放置有冷铁。

进一步，S1中，所述吊环的数量为2个，且2个所述吊环之间放置有冷铁。