“塑料模—精铸—负压复合铸造工艺及材料研究”科研成果通过鉴定

塑料模—精铸—振动紧实负压复合工艺是目前国际上新兴的一种先进铸造工艺,它集中了气化模、熔模精密铸造、负压浇注工艺的特长。该工艺利用熔模精铸的制壳技术,在高密度、高精度的气化模上制壳,一般涂挂3～4层,壳厚3～4mm,在浇注前预先采取适当工艺将气化模脱出,型壳经过高温焙烧后置入砂箱,往型壳周围填充干砂,进行震动紧实,使型壳获得足够的支撑强度,在负压下进行浇注,从而可以避免铸件产生皱皮和增碳缺陷。它适用于各种合金大型、复杂的少余量或无余量精密铸件的生产。该工艺具有较高的经济效益。     

基于SLA技术的钛合金熔模精密铸造工艺

采用SLA光固化成型技术和钛合金熔模精密铸造相结合的方法,从SLA光固化熔模结构设计及制壳工艺、铸件浇注工艺、热等静压等3个方面展开工艺研究。结果表明,SLA光固化中空腔体熔模原型设计及型壳直接高温焙烧的工艺合理可行,有效解决了型壳开裂的技术难题;采用离心真空浇注和热等静压工艺,可保证复杂铸件的充填性和内部质量;该工艺成功研制出符合技术要求的铸件,其表面粗糙度可达6.3μm,尺寸精度达到CT6级,综合性能满足国军标要求。     

水溶性壳芯的制造方法

过去熔模精密铸造壳芯主要是用石蜡、松脂、或是苯乙烯树脂等制造,加热熔模或是燃烧使模气化。这样往往由于热膨胀使壳型容易产生裂纹,给铸件带来不良影响。另外,用上述制芯材料,由于其凝固收缩率大(约0.5～2.5%),铸件尺寸精度也低。水溶性壳芯精密铸造,是用如下壳芯材     

消失模精密铸造工艺研究

借助熔模铸造制壳工艺制成消失模铸造用的超薄空腔型壳，以减少消失模铸造在浇注过程中因聚苯乙烯气化而产生的铸件增碳、增氢等缺陷。聚苯乙烯模失模工艺为随炉升温至600℃，保温60min,型壳焙烧工艺为800℃焙烧1h。     

介绍一种熔模铸造新模料

要使熔模铸件的尺寸精确,必须解决三个方面的问题,即:蜡模的变形;壳型强度和保温性能;合金的浇注温度和铸件的冷却速度。用中温模料作蜡模,停放时容易变形,夏天尤为严重,影响了熔模铸件的质量。沈阳黎     

论提高熔模铸件的表面光洁度

本文从熔模、型壳、浇注等三个方面对提高熔模铸件表面光洁度进行了试验研究和讨论。 采用液态模料能制得与压型光洁度相同的光亮熔模,有助于减小铸件的表面凹陷。根据本文所述原则能制得致密、光亮、均匀时壳型工作面,有助于减小铸件表面的显微凸起。文中提出了加固层料浆的渗透对形成光亮的壳型工作面的作用。作者认为与其分析粉料粒度,不如分析壳型表面缺陷的尺寸对铸件光洁度的影响更为实际。 一、制造光亮的熔模     

摆杆铸件的熔模精密铸造工艺实践

采用石蜡-硬脂酸低温模料制造熔模(蜡模),用水玻璃粘结剂制造型壳,精密铸造生产剪羊毛机摆杆铸件,试验研究熔模制造工艺、水玻璃型壳工艺和焙烧工艺的技术参数,为生产合格型壳和精密铸件提供技术保障.     

熔模精密铸造蜡模质量控制

熔模精铸主要由模具制造、蜡模制造、壳型制造及随后的干燥、焙烧、浇注、凝固等工序组成[1].蜡模是用来形成铸件型腔的模样,要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先蜡模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度.而蜡模制造过程中影响蜡模尺寸精度的因素比较复杂,工艺参数较多,所以蜡模尺寸精度变化范围比较大.此外,蜡模本身的性能还应尽可能使随后的制壳等工序简单易行.为得到高质量的蜡模,除了应有好的压型(压制蜡模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺.     

WE43镁合金铸件低压-熔模铸造

试验中采用阻燃陶瓷型壳低压熔模浇注WE43镁合金,研究镁合金低压熔模铸造的成形工艺。通过浇注成形发现,采用阻燃熔模陶瓷型壳,低压浇注的铸件表面光洁、无氧化凸点,轮廓清晰,尺寸精度高、内部质量好。经过T61处理后,铸件本体常温和高温(250℃)时的平均抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达255MPa、185MPa、5.0%和225MPa、165MPa、12.0%,能满足使用的要求。     

影响熔模铸件尺寸精度和表面粗糙度的因素分析

分析了蜡模工作室温度、壳型材料、涂料和金属的浇注温度等对熔模铸件完整性的影响,研究了壳型材料的膨胀特性,涂料的粘度、耐火粉料的粒度和搅拌时间与表面粗糙度的关系,探讨了控制高精度铸造叶片尺寸和表面粗糙度的方法.     

熔模铸钢件冒口补缩距离研究

提出了虚拟壁厚和虚拟壁厚系数概念,并通过虚拟壁厚将不同温度型壳浇注铸件折换成常温型壳浇注的铸件通过对凝固时间的计算推导,求得了板状熔模铸钢件的虚拟壁厚系数,并由此导出了熔模铸钢件的冒口补缩距离。     

熔模精密铸造冷型浇注研究

本文对熔模精密铸造的冷型浇注进行试验研究。试验表明:熔模精密铸造型壳采用冷型浇注,可防止碳钢及低合金钢铸件的表面的氧化脱碳,有利于提高铸件的表面硬度;并可防止或减轻铸件表面的化学粘砂缺陷。试验中对型壳层在浇注后的温度分布进行了测定,对冷型壳的升温及应力变化规律,以及对型壳强度的影响进行了分析;并探讨了铸钢件表面化学粘砂机理。     

熔模铸件缺陷分析

论述了熔模铸件缺陷分析的方法,对难以鉴别的熔模铸件缺陷,可借助金相分析法、化学法、酸浸法、低倍显微镜观察法、无损探伤等手段鉴别缺陷类型,继而采取有效措施。着重分析了熔模铸件的热裂纹缺陷,通过提高浇注温度、增加型壳退让性、减少铸造应力,以及改变铸件结构和铸件凝固顺序,可消除铸件热裂纹,降低废品率。     

Ti-47Al-6Nb基排气阀的熔模离心铸造工艺的研究

本文研究了高Nb钛铝基排气阀铸件的熔模离心铸造工艺,排气阀铸件的化学成分确定为Ti-47Al-6Nb (at.%),所用型壳材料为锆砂。为了与模拟充型结果进行比较和验证浇注工艺,本文进行了排气阀的离心铸造模壳充型实验。模拟结果表明：模壳充型时间约为3.8s,铸件缺陷沿排气阀中心线分布,特别是在颈部位置处;经过实验验证,模拟结果和实验结果吻合度较好。实验过程中,模壳挂涂所需内层浆料的适宜工艺确定为粉液比是1.5:1,搅拌时间30min。通过对排气阀铸件表面进行XRD测试,结果表明铸型与壳型之间没有明显的界面反应;排气阀铸件的金相组织为典型的层状结构,晶粒尺寸大小在185 - 305μm之间。     

磁型铸造法的研究

本文介绍磁型铸造工艺的理论与方法。这个理论与方法的主要特征是:(1)、低密度气化模;(2)、高透气耐火涂料膜;(3)、合理的浇注系统及浇注技巧等。这个理论和方法,经过了小批量试生产的考验。 实验得出了利用国产原材料气化模达到的经济密度是0.02克/厘米~3左右。高透气耐火涂料的主要成分是锆砂和木素等,耐火涂料膜厚度一般不超过2毫米。实验还建立了磁型铸造法的主要工艺设备—磁型机的设计方法。 磁型铸造法己经在某些铸件上获得了良好的技术经济效果,它可以做为一种有一定应用范围的特种铸造方法而存在。磁型铸造法和真空密封造型法等代表着一代新铸造法的出现,这个新方法以采用“无粘结剂砂”为特征,以铸件精密、便于自动化和减少环境污染等进入铸造界。     

大型支架铸件的熔模铸造工艺

详细介绍了ZG40Cr大型支架铸件熔模铸造工艺的试验过程。通过多次试验及工艺改进,解决了包括母模拆分、组装、壳型制作以及浇注系统设计等一系列难题。试验取得的主要经验是:在生产大型复杂熔模铸件时,应注意调整母模的组合方式及蜡模表面的光滑度、制壳层数、风干时间、硬化时间、焙烧温度以及浇注温度等参数。     

熔模吸铸件表面脱碳的研究

本文研究了熔模吸铸新工艺铸件脱碳及不同型壳脱碳情况。为解决熔模铸件脱碳提供了新途径。 我们选择了三种不同大小和厚度的零件(见图1、2、3),用两种型壳进行浇注试验。     

K432A机匣部件精铸工艺研究

机匣是在研某型号航空发动机上的核心部件,采用铸造高温合金K423A无余量整体精密铸造而成。该部件由内环、外环和空心叶片三部分组成,壁厚相差悬殊,铸造凝固过程极易产生疏松、裂纹等缺陷,铸造难度很大。为确保精铸件的尺寸精度、缩短研制周期,采用了快速成型技术制造熔模,熔模经表面处理后具有良好的表面质量和尺寸精度,表面粗糙度可达Ra6.3μm,尺寸精度可控制在0.5mm以内。设计了联合注入式浇注系统,采用较高的浇注温度和型壳温度,浇注出的铸件冶金质量优良,很好地满足了设计和使用的要求。     

Ti-47Al-6Nb基排气阀的熔模离心铸造工艺（英文）

研究了高Nb钛铝基排气阀铸件的熔模离心铸造工艺,排气阀铸件的化学成分确定为Ti-47Al-6Nb (at%),所用型壳材料为锆砂。为了与模拟充型结果进行比较和验证浇注工艺,进行了排气阀的离心铸造模壳充型实验。模拟结果表明:模壳充型时间约为3.8 s,铸件缺陷沿排气阀中心线分布,特别是在颈部位置处;经过实验验证,模拟结果和实验结果吻合度较好。实验过程中,模壳挂涂所需内层浆料的适宜工艺确定为粉液比是1.5:1,搅拌时间30 min。通过对排气阀铸件表面进行XRD测试,结果表明铸型与壳型之间没有明显的界面反应;排气阀铸件的金相组织为典型的层状结构,晶粒尺寸在185～300μm之间。     

磁型铸造用低密度气化模

磁型铸造时,浇注的液态金属将气化模烧毁,从而取代了模型的位置,凝固成铸件。根据这一特点,磁型铸造对气化模的主要要求是:气化模遇到液态金属时能按照所要求的速度及强度气化;发气量要低;残留物应最少。那种材料适合上述要求呢?可以考虑的材料是某些泡沫塑料,例如泡沫环氧、泡沫酚醛、泡