[发明专利]高压开关用铝硅合金铸件倾转浇注方法及专用砂型模具

摘要

本发明公开一种高压开关用铝硅合金铸件倾转浇注方法及其专用砂型模具，倾转浇注方法包括配制型砂、模型和芯盒制备、干燥处理、熔炼精炼处理、二次变质处理、倾转浇注、热处理；专用砂型模具具有砂型模具本体，在两个半模的分型面侧设置定位装置，砂型模具本体的外侧设有底板、挡板和固定板，对应砂型模具本体的浇注口侧的固定板设有合金液通过口，通过口侧固定设置有贮料斗，底板上设有第一支脚和铰链，挡板上设有第二支脚。该方法工艺成本低，铸件成品率高，细化铝硅合金的微观组织，可得到组织致密、机械性能较高的铸件。专用砂型模具，定位精度高，实现了砂型模具的倾转浇注工艺，有效保障砂型铸件质量的提高。

主权项

一种高压开关用铝硅合金铸件倾转浇注方法，其特征在于按下述步骤制备：（1）配制型砂：采用CP5000系列铸造用树脂作为粘结剂制作的自硬砂型铸造模具，在配制型砂时，CP5000系列铸造用树脂的使用量占型砂质量的0.7～1.2％；（2）模型和芯盒制备：模型和芯盒由铝合金金属材料制备，或由硅胶、硬质的木材制备，在制作模型和芯盒时，采用数控加工、直接仿型或LOM快速成形工艺加工，以缩短其制造周期；自硬树脂砂型铸造模具由两半构成，在分型面处设有至少两个定位装置，所述定位装置包括一侧半模分型面上设有导柱，另一侧半模分型面上对应设有导套，由导柱和导套的配合对模具进行合模定位；铝硅合金的冒口重量和铸件的冒口重量之比在120％左右；在铸件的局部热节处设置冷铁，冷铁的设置位置根据铸件的具体结构而定；在浇注口设置过滤网，可以有效减少铝硅合金液中夹杂物的含量；（3）干燥处理：对于高压开关用铝硅合金铸件的树脂砂型模具采用涂刷工艺或预热工艺进行干燥处理；其中涂刷工艺为：在其型腔表面用CTD－8型醇基涂料涂刷三次并进行点燃干燥处理；其预热处理方法为：用液化气喷枪均匀烘烤砂型模具的型腔表面，烘烤时间据砂型模具的型腔大小而定，最低应持续15分钟；（4）铝硅合金熔炼精炼处理：在铝硅合金ZL101A（GB/T 1173－1995）中按质量百分比加入0.35～0.80%的稀土合金，采用生产现场一次熔炼技术，使用石墨坩埚进行熔炼，杜绝坩埚增铁因素，采用不搅拌的熔炼、精炼技术，按质量百分比加入1.2～2.8%的“交大一号”多功能熔剂，加入前，在120℃～150℃先对熔剂进行1～2小时的预热保温；炉料加入前，向石墨坩埚底均匀撒入熔剂总量的30％；待炉料进入半熔融状态时，再均匀撒入其余的70％；当合金液加热到预定的浇注温度时，静置20～30分钟，扒渣后即可使用，整个熔炼过程不需搅拌，最大限度地降低了合金液中氧化夹杂物的含量；（5）铝硅合金液的二次变质处理：当铝硅合金液的浇注时间超过2.5小时，必须进行二次变质处理；铝硅合金液二次变质使用0.5～1.0%的Na盐；（6）倾转浇注：高压开关用铝硅合金铸件采用自硬砂型模具倾转浇注时：二次变质温度730～740℃；自硬砂型模具的型腔表面预热温度150～200℃；浇注温度：710～720℃；倾转浇注的充型时间15～40秒；（7）热处理：ZL101A高压开关用铝硅合金铸件的淬火是在井式炉内进行的，时效处理是在箱式炉内进行，在535℃保温8小时，出炉后在25秒内进入25～80℃的水中淬火3分钟，然后在175℃保温8小时，出炉空冷至室温。