铝合金细孔的熔模铸造方法
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金细孔的熔模铸造方法。通过在蜡模细孔上填充陶瓷浆料的方式直接在蜡模上制备陶瓷型芯，实现了型芯与型壳的一体成型，简化了工艺、降低了型芯制造成本。再通过在陶瓷型芯中加入金属芯骨，既可以增加陶瓷型芯的强度，又可以增强陶瓷型芯与型壳之间的连接强度。本方法简便易行，成本低、可靠性高。
【专利说明】铝合金细孔的熔模铸造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金铸造工艺，具体涉及铝合金细孔的熔模铸造方法。
【背景技术】
[0002]铝合金熔模铸件多用于航空件。其结构通常千变万化，特别是包含很多深径比大的细孔，铸造工艺难度很大。铝合金细孔无法直接通过熔模型壳铸造出来，一般采用预埋型芯的方法进行制造。型芯按材料可以分为金属型芯、陶瓷型芯和复合型芯。中国专利CN201410171350.4公开了一种用金属管型芯进行铝合金熔模铸造的方法，该型芯管材最后遗留在铝合金铸件内、不用取出。这种方法有两点不足:一是金属管材型芯加工难度大、成本高，二是金属管型芯遗留在铝合金铸件内，会在一定程度上影响铝合金铸件的使用性能。中国专利CN201310671741.8公开了一种利用复合型芯进行铝合金熔模铸造的方法，该复合型芯包含陶瓷芯体以及埋在陶瓷芯体中的铁丝芯骨、需通过专门的型芯模具制备，制备好的复合型芯需要与铸型组合后才能进行铝合金铸造。这种方法有两点不足:一是复合型芯需要加工专门的型芯模具才能成型，增加成本；二是型芯与型壳分开成型再进行组合，工艺繁琐。
【发明内容】
[0003]为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了铝合金细孔的熔模铸造方法，实现了复合型芯与型壳一体成型。
[0004]本发明通过以下技术方案得以实现。
[0005]铝合金细孔的熔模铸造方法，包括以下步骤:
[0006](I)压制蜡模；
[0007](2)用陶瓷浆料填充蜡模细孔，直至完全填满；所述陶瓷浆料包含耐火材料和粘结剂，所述耐火材料为石英砂、刚玉粉、硅酸铝粉、莫来石砂、锆英石粉、镁砂、铝钒土粉、焦宝石粉中的任意一种或任意几种的组合物，所述粘结剂为水玻璃、酸乙酯水解液、硅溶胶中的任意一种；在用陶瓷浆料填充蜡模细孔之前或填充的过程中，将金属芯骨放入蜡模细孔中，所述金属芯骨为直径小于蜡模细孔直径的铁丝、铜丝或钢丝，金属芯骨的弯曲度与蜡模细孔的弯曲度基本一致，当陶瓷浆料填充完毕后金属芯骨仍有一段露出蜡模细孔外；
[0008](3)待填充到蜡模细孔中的陶瓷浆料干燥后在蜡模表面挂涂料、撒砂，不断重复直至达到型壳厚度要求；
[0009](4)待型壳干燥、硬化后脱蜡，将脱蜡后的型壳进行焙烧；
[0010](5)用焙烧好的型壳进行铝合金浇铸，待铸件冷却后去除型壳和型芯即得到带细孔的铝合金铸件。
[0011]进一步的，步骤2中所述的陶瓷浆料的优选配方为10重量份30%浓度的硅溶胶、8_10重量份320目的白刚玉粉和0.5重量份60目的莫来石砂。
[0012]本发明的有益效果在于:直接在蜡模上制备陶瓷型芯，实现了型芯与型壳的一体成型，简化了工艺、降低了型芯制造成本。在陶瓷型芯中加入金属芯骨，一方面可以增加型芯的强度，另一方面通过金属芯骨可以增强陶瓷型芯与型壳之间的连接强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为蜡模结构示意图；
[0014]图2为包含有复合型芯和包覆了未焙烧型壳的蜡模结构示意图；
[0015]图3为脱蜡焙烧后的型壳示意图；
[0016]图中:1-蜡模，2-细孔，3-未焙烧的陶瓷型芯，4-金属芯骨，5-未焙烧的型壳，6-焙烧后的陶瓷型芯，7-焙烧后的型壳。
【具体实施方式】
[0017]下面参照附图1、2、3进一步描述本发明的技术方案，应当理解，本发明要求保护的范围并不局限于以下所述。
[0018]以某带有细孔的铝合金铸件的熔模铸造方法为例。
[0019]铝合金细孔的熔模铸造方法，包括以下步骤:
[0020](I)压制蜡模。通过蜡模模具压制得到如附图1所示的蜡模1，蜡模I上带有细孔2，细孔的直径为5mm。
[0021](2)用陶瓷浆料填充细孔2，直至完全填满。所述陶瓷浆料包含10重量份30%浓度的硅溶胶、8-10重量份320目的白刚玉粉和0.5重量份60目的莫来石砂，较粗的白刚玉粉有助于增强陶瓷型芯干燥后的强度，较细的莫来石砂有利于提高陶瓷型芯的表面光洁度。在用陶瓷浆料填充细孔2之前，将金属芯骨4放入蜡模细孔中，所述金属芯骨4为直径Imm的铁丝，当陶瓷浆料填充完毕后金属芯骨4露出蜡模细孔外的高度为10mm。
[0022](3)待填充到细孔2中的陶瓷浆料干燥后，得到未焙烧的陶瓷型芯3。之后开始在蜡模2表面挂涂料、撒砂，不断重复直至得到未焙烧的型壳5。在制备型壳的过程中，金属芯骨4露出细孔2的部分与未焙烧的型壳5结合，将两者连接到一起。金属芯骨4起到将陶瓷型芯3固定到未焙烧的型壳5上的作用。
[0023](4)待未焙烧的型壳5干燥、硬化后脱蜡，将脱蜡后的未焙烧的型壳5进行焙烧，得到焙烧后的型壳7，焙烧后的型壳7上连接有焙烧后的陶瓷型芯6 ；
[0024](5)用焙烧后的型壳7进行铝合金浇铸，待铸件冷却后去除型壳7和型芯6即得到带细孔的铝合金铸件。
【权利要求】
1.铝合金细孔的熔模铸造方法，其特征在于包括以下步骤: (1)压制蜡模； (2)用陶瓷浆料填充蜡模细孔，直至完全填满；所述陶瓷浆料包含耐火材料和粘结剂，所述耐火材料为石英砂、刚玉粉、硅酸铝粉、莫来石砂、锆英石粉、镁砂、铝钒土粉、焦宝石粉中的任意一种或任意几种的组合物，所述粘结剂为水玻璃、酸乙酯水解液、硅溶胶中的任意一种；在用陶瓷浆料填充蜡模细孔之前或填充的过程中，将金属芯骨放入蜡模细孔中，所述金属芯骨为直径小于蜡模细孔直径的铁丝、铜丝或钢丝，金属芯骨的弯曲度与蜡模细孔的弯曲度基本一致，当陶瓷浆料填充完毕后金属芯骨仍有一段露出蜡模细孔外； (3)待填充到蜡模细孔中的陶瓷浆料干燥后在蜡模表面挂涂料、撒砂，不断重复直至达到型壳厚度要求； (4)待型壳干燥、硬化后脱蜡，将脱蜡后的型壳进行焙烧； (5)用焙烧好的型壳进行铝合金浇铸，待铸件冷却后去除型壳和型芯即得到带细孔的铝合金铸件。
2.如权利要求1所述的铝合金细孔的熔模铸造方法，其特征在于:步骤2中所述的陶瓷浆料的优选配方为:包含10重量份30%质量浓度的硅溶胶、8-10重量份320目的白刚玉粉和0.5重量份60目的莫来石砂。
【文档编号】B22C9/04GK104493091SQ201410776214
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】曹建 申请人:贵州安吉航空精密铸造有限责任公司