本发明属于熔模精密铸造技术领域，涉及对一种高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法的改进。
背景技术：
钛合金精密铸件主要采用熔模精密铸造方法制备，采用易熔材料制备熔模，然后在熔模表面包覆若干层耐火材料制成型壳，将脱除熔模后的型壳焙烧，获得稳定的型壳，然后利用型壳进行铸件浇注。目前采用熔模精密铸造方法制备的钛合金铸件表面粗糙度介于3.2～6.3μm之间。由于钛合金铸件主要被用于航空航天领域，其对铸件的表面粗糙度、尺寸精度和使用可靠性有较高的要求，其中铸件的表面粗糙度与产品的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切的关系，对产品的使用寿命和可靠性有重要的影响，因而要求钛合金铸件表面粗糙度要低于3.2μm以下，对关键铸件或者铸件的关键区域要求表面粗糙度甚至要低于1.6μm以下，而采用常规的熔模精密铸造方法无法实现。
由于熔模精密铸造的第一个工序就是制造熔模，要获得表面光洁度和尺寸精度高的铸件，首先熔模应具有较高的表面光洁度和尺寸精度。其次，铸件是利用型壳浇注制备而成，因而型壳内腔的表面光洁度也影响铸件的表面粗糙度。由于铸件在成型后，内部不可避免会存在冶金缺陷，需要通过补焊修复的方法消除，对铸件表面也有较大的影响，因而需要降低铸件一次成型的缺陷率。由于熔模精密铸造工序长，各工序都对表面粗糙度有影响，也要进行相关工序的过程表面粗糙度控制，才能实现铸件表面粗糙度降低。同时为进一步降低铸件表面粗糙度，需对铸件表面进行特殊处理，结合多种工艺效果，逐级降低铸件表面粗糙度，使铸件表面粗糙度实现低于1.6μm以下。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法。
本发明的技术方案是：一种高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，该方法包括：熔模制备模拟、熔模制备、熔模修复、铸件浇注系统设计、带浇注系统的熔模制备、型壳制备、铸件浇注、一次吹砂、酸洗、二次吹砂和表面抛光。制备方法如下：
步骤1熔模制备模拟过程如下：
1.1根据铸件的三维模型，设计熔模模型和模具模型；
1.2采用数值模拟软件进行面网格和体网格划分，形成可用于模拟的带网格的熔模模型和模具模型，所述的面网格和体网格的边长≤5mm；
1.3设定熔模模拟边界参数；
1.4设定熔模制备工艺参数，包括模具预热温度、熔模注射温度、熔模注射压力、熔模保压时间进行熔模制备过程模拟，评价表面流痕的尺寸和数量，并进行工艺参数优化；
1.5根据步骤1.4的模拟结果，观察熔模充型过程中，熔模在模具中的流动方向和充型顺序，通过改变模具注射口的设计位置，来改变熔模的流动和充型顺序，减少熔模紊流，平稳顺序充型，并制定模具注射口的设计位置及模具的设计方案；
1.6在步骤1.5确定的模具的设计方案的基础上，重复进行步骤1.4，根据步骤1.4的模拟结果预测熔模缺陷产生位置，通过调整步骤1.4的熔模制备工艺参数，将缺陷率降低10％以上。
所述的步骤1.4熔模制备的工艺参数包括：模具预热的温度为25～50℃，熔模注射温度为55～85℃，熔模注射压力为0.5～2mpa，熔模保压时间为150s～500s。
所述的模具预热，选择固定检测点进行模具温度检测，当熔模注射温度在50≤ta<65℃之间时，模具的预热温度控制在20≤tb<40℃之间，当熔模注射温度在65≤ta<85℃之间时，模具的预热温度控制在30≤tb<50℃之间。
步骤2熔模制备，按照步骤1中确定的参数进行熔模制备。
步骤3熔模修复，对于熔模上存在表面缺陷的位置进行修复，过程如下：
3.1将熔模需修复的位置修平；
3.2用砂纸打磨熔模修复位置，打磨时根据砂纸的粒度分三级进行，采用不同型号的砂纸对熔模表面修复区进行逐级打磨，先粗后细；
3.3清洗熔模。
所述的熔模修复，将熔模表面需修复的区域采用刷涂修复模料或者多次滴落修复模料的方式进行修复，使熔模表面的凹陷区域被修复模料填满或者熔模表面的凸起区域微熔化，然后将该熔模表面需修复的区域修平。
所述的熔模表面需修复的区域的大小以表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓为基础，向外延伸一定尺寸；
当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似圆形，且最大直径d≤10mm时，熔模表面需修复区域的大小为表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓向四周延伸5～10mm；
当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似圆形，且最大直径d>10mm时，熔模表面需修复区域的大小为表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓向四周延伸10～20mm；
当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似线形，以线形的短径方向最外轮廓向四周延伸5～10mm。
所述的步骤3.2中，熔模修复所用砂纸型号为：第一级砂纸型号500≤m1<800目，第二级砂纸型号800≤m2<1200目，第三级砂纸型号1200≤m3<2000目。
所述的步骤3.3熔模清洗的具体步骤为：先采用清水浸泡，然后用有机试剂浸泡，最后用清水冲洗。
所述的清水浸泡采用超声振动方式。
步骤4铸件浇注系统设计，采用数值模拟的方法对铸件充型凝固过程进行模拟分析，设计铸件的浇注系统；
步骤5带浇注系统的熔模制备，根据步骤4中数值模拟设计的浇注系统方案，完成熔模和浇注系统组合；采用与熔模修复相同的方式进行带浇注系统的熔模表面缺陷修复；
步骤6型壳制备，利用带浇注系统的熔模进行型壳制备；
步骤7铸件浇注，对型壳进行预热，然后进行铸件浇注，制备出铸件；
步骤8一次吹砂，对去除浇注系统后的铸件进行表面吹砂处理；采用30～80目的砂；
步骤9酸洗，对一次吹砂后的铸件进行工序处理，然后进行表面酸洗；
步骤10二次吹砂，对酸洗后的铸件进行表面吹砂处理；采用80～250目的砂，分多次、多级别由粗到细吹砂；
步骤11表面抛光，将二次吹砂后的铸件进行清洗，然后进行表面抛光处理。
所述的步骤4铸件浇注系统设计中，利用数值模拟软件模拟铸件充型凝固过程，并对铸件缺陷进行预测，设计的浇注系统经过数值模拟预测的缺陷率需低于8％。
所述的步骤7铸件浇注中，铸件浇注电流20～50ka，浇注电压50～100v，熔炼真空度≤7.0pa，铸件冷却时间≥2小时。
所述的步骤9酸洗中，酸洗溶液为hno3+hf+添加剂的混合溶液，酸洗后铸件厚度的去除量a≤5mm。
所述的步骤10二次吹砂中，分三级粒度进行吹砂，每级粒度至少进行吹砂一次；其中80≤n1<120目为第一级粒度，120≤n2<200目为第二级粒度，200≤n3<250目为第三级粒度；每级粒度吹砂后，检测铸件表面粗糙度，根据表面粗糙度数值及合格率，判断下一级的粒度，直至铸件表面粗糙度符合要求。
对铸件表面吹砂后的区域进行检测，取点位置包括吹砂区域的外部、中部和内部，取点的数量根据吹砂区域大小决定，随机取点；取点位置的表面粗糙度数值符合当前级别粒度对应的表面粗糙度数值时，为合格，统计取点位置的合格率，当合格率≥70％时，可进行下一级别的粒度；
当统计的取点位置的表面粗糙度数值符合下一级粒度对应的表面粗糙度数值并且合格率≥70％时，可进行越级吹砂，直至表面粗糙度达到要求；
当铸件经过200～250目吹砂后，表面粗糙度合格率≥70％进入下一工序。
80≤n1<120目吹砂后表面粗糙度≤3μm，120≤n2<200目吹砂后表面粗糙度≤2.5μm，200≤n3<250目吹砂后表面粗糙度≤2μm。
所述的步骤8一次吹砂和步骤10二次吹砂中，砂料采用玻璃珠、碳化硅、棕刚玉、石英砂中的一种或几种。
所述的一次吹砂压力为0.1～4mpa，二次吹砂压力为0.1～3mpa。
所述的表面抛光前铸件清洗，溶液为弱碱性溶液或者清水。
所述的步骤11表面抛光中，将二次吹砂后的铸件进行清洗，然后进行表面抛光处理，将需表面抛光的区域整体浸覆于磨料中，分级别先进行粗抛，后进行细抛。
磨料的块体为棕刚玉或碳化硅。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的钛合金熔模精密铸件的制备方法，降低了铸件的表面粗糙度，使钛合金铸件表面粗糙度ra≤1.6μm，铸件缺陷率降低30％以上，铸件尺寸精度提高1～2个级别。大大提高了钛合金精密铸件的使用可靠性。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
本发明一种高表面光洁度钛合金熔模精密铸件的制备方法，该方法包括下述步骤：熔模制备模拟、熔模制备、熔模修复、铸件浇注系统设计、带浇注系统的熔模制备、型壳制备、铸件浇注、一次吹砂、酸洗、二次吹砂和表面抛光。
具体过程如下：
步骤1熔模制备模拟
1.1根据铸件的三维模型，设计熔模模型和模具模型；
1.2采用数值模拟软件进行面网格和体网格划分，形成可用于模拟的带网格的熔模模型和模具模型，所述的面网格和体网格的边长≤5mm，以保证蜡模模拟精度；
1.3设定熔模模拟边界参数；
1.4设定熔模制备工艺参数，包括模具预热温度、熔模注射温度、熔模注射压力、熔模保压时间进行熔模制备过程模拟，评价表面流痕的尺寸和数量，并进行工艺参数优化；
熔模制备的工艺参数包括：模具预热的温度为25～50℃，熔模注射温度为55～85℃，熔模注射压力为0.5～2mpa，熔模保压时间为150s～500s。
模具预热时选择固定检测点进行模具温度检测，当熔模注射温度在50≤ta<65℃之间时，模具的预热温度控制在20≤tb<40℃之间，当熔模注射温度在65≤ta<85℃之间时，模具的预热温度控制在30≤tb<50℃之间。上述工艺参数组合为通过不确定试验获取，具有较少的表面流痕。再根据所研制的熔模结构，选择不同工艺参数组合，评价熔模表面流痕，进行工艺参数优化，缩小工艺参数区间范围，以进一步满足不同结构熔模表面流痕尺寸和数量的要求。
1.5根据步骤1.4的模拟结果，观察熔模充型过程中，熔模在模具中的流动方向和充型顺序，通过改变模具注射口的设计位置，来改变熔模的流动和充型顺序，减少熔模紊流，平稳顺序充型，并制定模具注射口的设计位置及模具的设计方案。模具注射口位置的选择对熔模表面流痕和内部缺陷的产生有较大的影响，通过熔模模拟选择较优的模具注射口位置，减少熔模紊流带来的熔模内部卷气，局部充型不足和表面缺陷，可进一步提升熔模表面和内部质量。
在步骤1.5确定的模具的设计方案的基础上，重复进行步骤1.4，根据步骤1.4的模拟结果预测熔模缺陷产生位置，通过调整步骤1.4的熔模制备工艺参数，将缺陷率降低10％以上。熔模缺陷率降低，可减少熔模修复量及熔模修复时对原始表面的破坏，有利于提高熔模的表面质量。
步骤2制备熔模，根据步骤1确定的熔模模具和熔模制备工艺参数，制备熔模；
步骤3熔模修复，对于熔模上存在表面缺陷的位置进行修复，过程如下：
3.1将熔模需修复的位置修平；
3.2用砂纸打磨熔模修复位置，打磨时根据砂纸的粒度分三级进行，采用不同型号的砂纸对熔模表面修复区进行逐级打磨，先粗后细；
将熔模表面需修复的区域采用刷涂修复模料或者多次滴落修复模料的方式进行修复，使熔模表面的凹陷区域被修复模料填满或者熔模表面的凸起区域微熔化，然后将该熔模表面需修复的区域修平。
熔模表面需修复的区域的大小以表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓为基础，向外延伸一定尺寸，通过控制熔模修复热影响区的大小，避免修复区域过小，修复后会存在修复表面局部凹陷，或者修复区过大，修复表面的热影响区过大，影响熔模表面质量。
当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似圆形，且最大直径d≤10mm时，熔模表面需修复区域的大小为表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓向四周延伸5～10mm；
当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似圆形，且最大直径d>10mm时，熔模表面需修复区域的大小为表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓向四周延伸10～20mm；
当表面凹陷区域或表面凸起区域的形状类似线形，以线形的短径方向最外轮廓向四周延伸5～10mm。
熔模修复所用砂纸型号为：第一级砂纸型号500≤m1<800目，第二级砂纸型号800≤m2<1200目，第三级砂纸型号1200≤m3<2000目。熔模表面强度低，较粗的砂纸不仅不能达到打磨熔模表面的作用，反而会划伤熔模表面，提高熔模表面粗糙度。通过对熔模修复砂纸颗粒度的特定逐级选择和设计，可以有效保障熔模修复质量和修复效率。
3.3清洗熔模
具体步骤为：先采用清水浸泡，然后用有机试剂浸泡，最后用清水冲洗。
清水浸泡采用超声振动方式。
步骤4铸件浇注系统设计，采用数值模拟的方法对铸件充型凝固过程进行模拟分析，设计铸件的浇注系统；
利用数值模拟软件模拟铸件充型凝固过程，并对铸件缺陷进行预测，设计的浇注系统经过数值模拟预测的缺陷率需低于8％，具体过程如下：
(1)设定熔炼浇注工艺参数，包括型壳预热温度、浇注温度、离心转速；
(2)对铸件进行充型凝固过程温度场模拟，预测铸件缺陷产生位置；
(3)调整浇冒系统位置和浇注工艺参数，重点减少直径3mm以上缩孔缺陷的数量，或者减少缺陷的尺寸，直至缺陷率低于8％。3mm以上的缩孔缺陷无法通过特殊处理工艺进行无损伤式修复，只能通过破坏表面的方式进行排除修复，对铸件表面粗糙度有较大的影响，因而通过模拟预测并降低缺陷率有利于减少后期铸件缺陷修复，进而提升铸件表面光洁度。
步骤5带浇注系统的熔模制备，根据步骤4中数值模拟设计的浇注系统方案，完成熔模和浇注系统组合；采用与步骤3熔模修复相同的方式进行带浇注系统的熔模表面缺陷修复，采用同样精细化的方式处理带浇注系统的熔模，可提高带浇注系统的熔模的整体表面质量，有利于制备高表面光洁度的型壳。
步骤6型壳制备，利用带浇注系统的熔模进行型壳制备；
步骤7铸件浇注，对型壳进行预热，然后进行铸件浇注，制备出铸件；
铸件浇注电流20～50ka，浇注电压50～100v，熔炼真空度≤7.0pa，铸件冷却时间≥2小时。上述参数的组合选择和控制，有利于铸件表面氧化层厚度的控制，从而提高铸件表面光洁度。
步骤8一次吹砂，对去除浇注系统后的铸件进行表面吹砂处理；采用30～80目的砂；一次吹砂的粒度选择与熔模精铸后钛合金铸件表面形成的氧化层有关，表面氧化层属于脆性层，易在表面形成微裂纹影响表面粗糙度和表面质量，通过一次吹砂，可去大部分氧化层，有利于后工序的进一步去除和控制。
步骤9酸洗，对一次吹砂后的铸件进行工序处理，然后进行表面酸洗；
酸洗溶液为hno3+hf+添加剂的混合溶液，酸洗后铸件厚度的去除量a≤5mm。
步骤10二次吹砂，对酸洗后的铸件进行表面吹砂处理；采用80～250目的砂，分多次、多级别由粗到细吹砂；
二次吹砂中，分三级粒度进行吹砂，每级粒度至少进行吹砂一次；其中80≤n1<120目为第一级粒度，120≤n2<200目为第二级粒度，200≤n3<250目为第三级粒度；每级粒度吹砂后，检测铸件表面粗糙度，根据表面粗糙度数值及合格率，判断下一级的粒度，直至铸件表面粗糙度符合要求。
对铸件表面吹砂后的区域进行检测，取点位置包括吹砂区域的外部、中部和内部，取点的数量根据吹砂区域大小决定，随机取点；取点位置的表面粗糙度数值符合当前级别粒度对应的表面粗糙度数值时，为合格，统计取点位置的合格率，当合格率≥70％时，可进行下一级别的粒度；
当统计的取点位置的表面粗糙度数值符合下一级粒度对应的表面粗糙度数值并且合格率≥70％时，可进行越级吹砂，直至表面粗糙度达到要求；
当铸件经过200～250目吹砂后，表面粗糙度合格率≥70％进入下一工序。
80≤n1<120目吹砂后表面粗糙度≤3μm，120≤n2<200目吹砂后表面粗糙度≤2.5μm，200≤n3<250目吹砂后表面粗糙度≤2μm。二次吹砂通过不同级别的吹砂粒度控制和表面粗糙度检测，在去除钛合金铸件表面脆性氧化层的基础上，进一步提高表面光洁度。
一次吹砂和二次吹砂步骤中，砂料采用玻璃珠、碳化硅、棕刚玉、石英砂中的一种或几种。
一次吹砂压力为0.1～4mpa，二次吹砂压力为0.1～3mpa。从而可以有效保障吹砂效率和效果，同时避免表面出现吹砂损伤。
步骤11表面抛光，将二次吹砂后的铸件进行清洗，然后进行表面抛光处理。
表面抛光前铸件清洗溶液为弱碱性溶液或者清水；
将二次吹砂后的铸件进行清洗，然后进行表面抛光处理，将需表面抛光的区域整体浸覆于磨料中，分级别先进行粗抛，后进行细抛。通过表面抛光，可将钛合金铸件的表面粗糙度降低到1.6μm以下。
磨料的块体为棕刚玉或碳化硅。
实施例一
一种环形钛合金熔模精密铸件，铸件尺寸为φ1135×300mm。铸件的整体表面粗糙度要求小于ra≤1.6μm。熔模使用蜡模。该方法包括下述步骤：蜡模制备模拟、蜡模制备、蜡模修复、铸件浇注系统设计、带浇注系统的蜡模制备、型壳制备、铸件浇注、一次吹砂、酸洗、二次吹砂和表面抛光。制备方法如下：
步骤1蜡模制备模拟
1.1根据铸件的三维模型，设计蜡模模型和模具模型；
1.2采用数值模拟软件进行面网格和体网格划分，形成可用于模拟的带网格的蜡模模型和模具模型，所述的面网格和体网格的边长5mm，以保证蜡模模拟精度；
1.3设定蜡模模拟边界参数；
1.4设定蜡模制备工艺参数，包括模具预热温度、蜡模注射温度、注射压力、保压时间进行蜡模制备过程模拟，评价表面流痕的尺寸和数量，并进行工艺参数优化；
蜡模制备的工艺参数包括：模具预热的温度为25～50℃，熔模注射温度为55～85℃，熔模注射压力为0.5～2mpa，熔模保压时间为150s～500s。
模具预热时选择固定检测点进行模具温度检测，当熔模注射温度在50≤ta<65℃之间时，模具的预热温度控制在20≤tb<40℃之间，当熔模注射温度在65≤ta<85℃之间时，模具的预热温度控制在30≤tb<50℃之间。上述工艺参数组合为通过不确定试验获取，具有较少的表面流痕。
在上述参数范围内，根据所研制的环形蜡模，选择不同工艺参数组合，评价蜡模表面流痕，进行工艺参数优化。通过模拟，蜡模注射温度选择在55～65℃之间，模具的预热温度控制在20～40℃之间，注射压力为1.0～1.5mpa，保压时间为150s～350s时，蜡模表面的流痕和缺陷较少。
1.5根据步骤1.4的模拟结果，观察蜡模充型过程中，蜡模在模具中的流动方向和充型顺序，通过改变模具注射口的设计位置，来改变蜡模的流动和充型顺序，减少蜡模紊流，平稳顺序充型，并制定模具注射口的设计位置及模具的设计方案。模具注射口位置的选择对蜡模表面流痕和内部缺陷的产生有较大的影响，通过蜡模模拟选择较优的模具注射口位置，减少蜡模紊流带来的蜡模内部卷气，局部充型不足和表面缺陷，可进一步提升蜡模表面和内部质量。
注蜡口分别选择环形铸件的侧面和底面，经对比，当注蜡口在铸件的侧面时，蜡液充型过程流程长，经过转折结构后交汇形成紊流。当注蜡口设置在底面时，通过模拟可知，此时蜡液紊流减少，充型较平稳。因此选择在底面设置注蜡口的方式，并设计模具。
在步骤1.5确定的模具的设计方案的基础上，重复进行步骤1.4，根据步骤1.4的模拟结果预测蜡模缺陷产生位置，通过调整步骤1.4的蜡模制备工艺参数，将缺陷率降低10％以上。蜡模缺陷率降低，可减少蜡模修复量及蜡模修复时对原始表面的破坏，有利于提高蜡模的表面质量。
最终确定的蜡模制备工艺参数为：模具预热的温度为25℃，注射温度为60℃，注射压力为1.0mpa，保压时间为350s。选择此参数，蜡模的缺陷率可降低15％，蜡模缺陷率降低，可减少蜡模修复量及蜡模修复时对原始表面的破坏，有利于提高蜡模的表面质量。
步骤2制备蜡模，根据步骤1确定的蜡模模具和蜡模制备工艺参数，制备蜡模。
步骤3蜡模修复，对于蜡模上存在表面缺陷的位置进行修复，过程如下：
3.1将蜡模需修复的位置修平；
3.2用砂纸打磨蜡模修复位置，打磨时根据砂纸的粒度分三级进行，采用不同型号的砂纸对蜡模表面修复区进行逐级打磨，先粗后细；
将蜡模表面需修复的区域采用多次滴落修复模料的方式进行修复，使蜡模表面的凹陷区域被修复模料填满或者蜡模表面的凸起区域微熔化，然后将该蜡模表面需修复的区域修平。
蜡模表面需修复的区域的大小以表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓为基础，向外延伸一定尺寸，通过控制蜡模修复热影响区的大小，避免修复区域过小，修复后会存在修复表面局部凹陷，或者修复区过大，修复表面的热影响区过大，影响蜡模表面质量。
表面存在圆形气孔，且最大直径d≤10mm，蜡模表面需修复区域的大小为气孔的最外侧轮廓向四周延伸5mm；
对表面类似线形的缺陷，以线形的短径方向最外轮廓向四周延伸7mm。
蜡模表面强度低，较粗的砂纸不仅不能达到打磨蜡模表面的作用，反而会划伤蜡模表面，提高蜡模表面粗糙度。因而蜡模修复所用砂纸型号为：第一级砂纸型号500目，第二级砂纸型号800目，第三级砂纸型号1500目。通过对蜡模修复砂纸颗粒度的特定逐级选择和设计，可以有效保障蜡模修复质量和修复效率。
3.3清洗蜡模
具体步骤为：先采用清水浸泡并辅助超声振动方式，然后用酒精浸泡，最后用清水冲洗。
步骤4铸件浇注系统设计，采用数值模拟的方法对铸件充型凝固过程进行模拟分析，设计铸件的浇注系统。
利用数值模拟软件模拟铸件充型凝固过程，并对铸件缺陷进行预测，设计的浇注系统经过数值模拟预测的缺陷率需低于8％，具体过程如下：
(1)设定熔炼浇注工艺参数，包括型壳预热温度、浇注温度、离心转速；
(2)对铸件进行充型凝固过程温度场模拟，预测铸件缺陷产生位置；
(3)调整浇冒系统位置和浇注工艺参数，重点减少直径3mm以上缩孔缺陷的数量，或者减少缺陷的尺寸，直至缺陷率低于8％。3mm以上的缩孔缺陷无法通过特殊处理工艺进行无损伤式修复，只能通过破坏表面的方式进行排除修复，对铸件表面粗糙度有较大的影响，因而通过模拟预测并降低缺陷率有利于减少后期铸件缺陷修复，进而提升铸件表面光洁度。
步骤5带浇注系统的蜡模制备，根据步骤4中数值模拟设计的浇注系统方案，完成蜡模和浇注系统组合；采用与步骤3蜡模修复相同的方式进行带浇注系统的蜡模表面缺陷修复，采用同样精细化的方式处理带浇注系统的蜡模，可提高带浇注系统的蜡模的整体表面质量，有利于制备高表面光洁度的型壳。
蜡模表面需修复的区域的大小以表面凹陷区域或表面凸起区域的最外侧轮廓为基础，向外延伸一定尺寸。
对表面类似线形的缺陷，以线形的短径方向最外轮廓向四周延伸7mm。
蜡模修复所用砂纸型号为：第一级砂纸型号500目，第二级砂纸型号800目，第三级砂纸型号1500目。通过对蜡模修复砂纸颗粒度的特定逐级选择和设计，可以有效保障蜡模修复质量和修复效率。
步骤6型壳制备，利用带浇注系统的蜡模进行型壳制备。
步骤7铸件浇注，对型壳进行预热，然后进行铸件浇注，制备出铸件。
铸件浇注电流25ka，浇注电压55v，熔炼真空度≤6.0pa，铸件冷却时间≥12小时。上述参数的组合选择和控制，有利于铸件表面氧化层厚度的控制，从而提高铸件表面光洁度。
步骤8一次吹砂，对去除浇注系统后的铸件进行表面吹砂处理；采用50目的砂；一次吹砂的粒度选择与蜡模精铸后钛合金铸件表面形成的氧化层有关，表面氧化层属于脆性层，易在表面形成微裂纹影响表面粗糙度和表面质量，通过一次吹砂，可去大部分氧化层，有利于后工序的进一步去除和控制。
步骤9酸洗，对一次吹砂后的铸件进行工序处理，然后进行表面酸洗。
酸洗溶液为hno3+hf+添加剂的混合溶液，酸洗后铸件厚度的去除量a≤5mm。
步骤10二次吹砂，对酸洗后的铸件进行表面吹砂处理；采用80～250目的砂，分多次、多级别由粗到细吹砂；
二次吹砂中，分三级粒度进行吹砂，每级粒度至少进行吹砂一次；其中120目为第一级粒度，180目为第二级粒度，220目为第三级粒度；每级粒度吹砂后，检测铸件表面粗糙度，根据表面粗糙度数值及合格率，判断下一级的粒度，直至铸件表面粗糙度符合要求。
第一级吹砂后，对铸件表面吹砂后的区域进行检测，取点位置包括吹砂区域的外部、中部和内部，取点的数量根据吹砂区域大小决定，随机取点；取点位置的表面粗糙度数值符合当前级别粒度对应的表面粗糙度数值时，为合格，统计取点位置的合格率。120目吹砂后要求铸件表面粗糙度≤3μm，经统计，合格率为77％，可进行第二级别的粒度吹砂；
第二级吹砂后，对铸件表面吹砂后的区域进行检测，取点位置包括吹砂区域的外部、中部和内部，取点的数量根据吹砂区域大小决定，随机取点；取点位置的表面粗糙度数值符合当前级别粒度对应的表面粗糙度数值时，为合格，统计取点位置的合格率，180目吹砂后要求铸件表面粗糙度≤2.5μm，经统计，此时合格率为81％，可进行第三级别的粒度吹砂。
第三级220目吹砂后，要求吹砂后铸件表面粗糙度≤2μm，经检测，有71％的铸件表面粗糙度≤2μm，进入下一工序表面抛光。
一次吹砂和二次吹砂步骤中，砂料采用玻璃珠和碳化硅。
一次吹砂压力为3mpa，二次吹砂的吹砂压力为1mpa。从而可以有效保障吹砂效率和效果，同时避免表面出现吹砂损伤。
步骤11表面抛光，将二次吹砂后的铸件进行清洗，然后进行表面抛光处理。
表面抛光前铸件清洗溶液为弱碱性溶液或者清水；
将二次吹砂后的铸件进行清洗，然后进行表面抛光处理，将需表面抛光的区域整体浸覆于磨料中，分级别先进行粗抛，后进行细抛。通过表面抛光，可将钛合金铸件的表面粗糙度降低到1.6μm以下。
磨料的块体为棕刚玉或碳化硅。