[发明专利]一种真空熔炼浇注生产铝合金铸件的优化生产方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金真空熔铸技术领域，涉及一种真空熔炼浇注生产铝合金铸件的优化生产方法。

背景技术

铝合金铸件通常采用大气环境下的砂型铸造方法制备，但该制备方法由于铸件内气孔较多，导致铸件的气密性差。本发明人在专利(ZL201010576061.4)中提出了一种真空熔炼加真空浇注方法生产铝合金铸件，使得铝合金铸件内气孔相比大气环境下的砂型铸造方法有较大提高，满足了铸件气密性要求。但即使采用真空熔炼加真空浇注方法生产铝合金铸件，有时仍有铸件因内部气孔导致X光检测不合格发生，存在批量报废发生的情况。

本发明经过试验检测发现，通过对冷却环境相对湿度的控制，可以降低报废率，因而本发明提出一种基于真空熔炼加真空浇注方法，同时通过对冷却环境相对湿度的控制，消除铝合金铸件内的气孔，从而大幅提高铝合金铸件的合格率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：消除真空熔炼浇注过程中铝合金铸件内气孔，提高成品铝合金铸件的合格率。

本发明的技术方案是：

一种真空熔炼浇注生产铝合金铸件的优化生产方法，包括如下步骤，

步骤1型壳预焙烧：将型壳加热至980±10℃，保温2小时，冷却、水洗；

步骤2型壳焙烧：将型壳加热至650℃±10℃，保温1.5小时后随炉冷却至200℃；

步骤3抽真空：对熔炼炉进行持续抽真空，熔炼炉真空度保持在20Pa～1000Pa直到铸件出炉；

步骤4加热融化铝合金坯料：当熔炼炉抽真空至20Pa～1000Pa时开始送电熔化；

步骤5浇注：铝合金金属液在炉内温度达到670±10℃时开始对型壳进行浇注；

步骤6出炉：浇注完毕破真空出炉，炉外冷却，冷却的过程中，保持环境相对湿度在52％以下，冷却完毕得到铸件；

本发明的有益效果是：通过采用真空熔炼加真空浇注并控制冷却环境相对湿度的方法浇注铝合金铸件，所得到铝合金铸件内部不再有气孔，且经过多批次验证使得满足内部不再有气孔的铝合金铸件达到85％以上，提高了产品的合格率，节省了材料，降低了成本，同时满足了航空武器装备的发展对高气密性铝合金铸件的使用要求，为高气密性铝合金铸件的制备提供了一个新的选择途径。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明：

某型飞机使用的ZL101材料叉管铸件，需要满足X光检测内部无气孔的要求，选取了本发明的真空熔炼加真空浇注并在冷却环境相对湿度较小情况下生产的工艺技术。

1.制作蜡模；

2.制作模壳；

3.型壳焙烧：预焙烧，将型壳加热至980±10℃，保温2小时，冷却、水洗，然后加热至650℃±10℃保温1.5小时随炉冷却至200℃。

4.熔化、浇注：在25Kg真空感应炉炉体内浇注区域放入经焙烧的叉管铸件模壳，在熔炼坩埚内加入6Kg的ZL101合金锭，然后闭合炉盖并开启真空泵对炉体内部抽真空至真空度小于1000Pa时通电升温，待ZL101合金锭全部熔化后，测温至670±5℃，浇注叉管铸件模壳；

5.浇注完成后破真空，开启炉盖并取出浇注后的叉管模壳，在环境相对湿度小于52％的情况下冷却。

6.清壳并检验后完成叉管的制备。

在经上述工艺制备的叉管铸件中，生产80件铸件，经X光检测合格68件，合格率达85％。

经试验，上述第5步中，若冷却环境相对湿度大于52％，其他生产条件相同时，经X光检测，合格率只有36％。

试验验证：生产环境相对湿度≤52％时，铝合金铸件内无气孔，大幅提高了该铸件合格率，满足了航空武器装备的发展对高气密性铝合金铸件的使用要求，为高气密性铝合金铸件的制备提供了一个新的选择途径。