一种熔模航空铸件的生产方法与流程

发明涉及熔模铸造技术领域，具体为一种熔模航空铸件的生产方法。

背景技术：

航空铸件材料大多采用铝合金以及钛合金等合金，由于航空铸件结构复杂，产品要求高，体积小，精度高，因此在生产过程中要求的工艺较为复杂，通常分为塑性加工工艺、粉末冶金工艺以及熔模铸造工艺，其中熔模铸造工艺是一种可以采用可溶性一次模料制得的型壳浇注铸件的方法，也可称为失蜡铸造，它能够生产出高质量的精密铸件，在航空铸件中应用十分广泛。

但是，现有的熔模铸造过程中所用的型壳的耐火性提及热冲击性能较差，不能确保在浇注时因熔融液高温以及高冲击下不软榻、碎裂，因此使得通过该型壳浇注的铸件形状易变形，出现裂痕，影响铸件的质量与后续的使用，同时型壳在干燥与焙烧的过程中易产生裂纹，影响型壳的成品率，进而影响铸件的生产效率，此外，为了保证铸件的强度以及浇注后表面光滑，热收缩性小，对型壳成型脱蜡等工艺要求较高，同时都会添加一些有机溶剂，对人体和环境造成一定的危害，为此，我们提供了一种熔模航空铸件的生产方法。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种熔模航空铸件的生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种熔模航空铸件的生产方法，具体包括以下步骤：

s1、型壳制备：首先，压制好的蜡模进行修模处理后，然后，在进行浸浆料处理之前，将蜡模浸入酒精5-7s，清洗干净后浸入制备好的浆料10-15s，以较快速度取出，翻转2-3次，去除多余浆料，然后，经过人工撒砂后干燥，然后重复上述步骤2-3次，最后进行封浆后经过脱蜡处理后即得到型壳；

s2、焙烧处理：首先，将步骤1经脱蜡处理后的型壳置于室温状态下的冷电阻炉内，在600℃的温度条件下预热30min，缓慢升温至1000℃左右焙烧1.5h-2.5h，最后，将焙烧好的型壳随炉冷却至室温，备用；

s3、熔模铸造处理：首先，将铝合金置于熔化温度为680℃-730℃的熔化炉内熔化4-6小时，并进行除气处理，然后，将熔化完全的铝合金液体里利用浇注机浇注至步骤2制得的型壳中，然后，将浇注好的型壳使用脱壳机脱壳得到铸件毛坯，最后，利用打磨机将铸件毛坯的浇注口打磨光滑，得到完整的铸件。

优选的，步骤1中所述的浆料由石英砂、锆溶胶以及添加剂按照锆溶液、添加剂、石英砂的顺序添加至搅拌机中，搅拌速度为360转/分钟搅拌3h，石英砂与锆溶胶的质量与体积比为4-5。

优选的，所述添加剂为表面活性剂和消泡剂。

优选的，所述浆料制备时利用氨水调节ph至9-10。

优选的，所述步骤1的干燥条件为型壳面层干燥时间为12h，温度为23-26℃，相对湿度为65-70％，型壳背层的干燥时间不少于8h，干燥风速保持在5-7m/s，其它条件相同。

优选的，所述步骤1的脱蜡处理工艺为采用高温蒸汽脱蜡工艺，所用设备为脱蜡釜，脱蜡条件为温度为170-180℃，压力为0.7兆帕，脱蜡时间为15-20分钟。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

1、该熔模航空铸件的生产方法，得到的铸件强度高，且表面粗糙度底，表面平整光滑，成品率大为提高。

2、该熔模航空铸件的生产方法，进行型壳制备：首先，压制好的蜡模进行修模处理后，然后，在进行浸浆料处理之前，将蜡模浸入酒精5-7s，清洗干净后浸入制备好的浆料10-15s，以较快速度取出，翻转2-3次，去除多余浆料，然后，经过人工撒砂后干燥，然后重复上述步骤2-3次，最后进行封浆后经过脱蜡处理后即得到型壳，此过程采用高温蒸汽脱蜡工艺，减轻了蜡模受到受热膨胀对型壳造成的压力，不易造成型壳的破裂，提高型壳的成品率，同时对于蜡料的回收效率也有所提高。

3、该熔模航空铸件的生产方法，进行焙烧处理：首先，将步骤1经脱蜡处理后的型壳置于室温状态下的冷电阻炉内，在600℃的温度条件下预热30min，缓慢升温至1000℃左右焙烧1.5h-2.5h，最后，将焙烧好的型壳随炉冷却至室温，备用，使得型壳的耐火性、透气性以及热冲击性能提高，确保在浇注时因熔融液高温以及高冲击下不软榻、碎裂，保证铸件的质量。

4、该熔模航空铸件的生产方法中的浆料由石英砂、锆溶胶以及添加剂按照锆溶液、添加剂、石英砂的顺序添加至搅拌机中，搅拌速度为360转/分钟搅拌3h，石英砂与锆溶胶的质量与体积比为4-5，该浆料流动性好，不易产生局部堆积，在型壳干燥与焙烧时不易产生裂痕，减少型壳的破损率。

附图说明

图1为一种熔模航空铸件的生产方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，发明提供一种技术方案：一种熔模航空铸件的生产方法，具体包括以下步骤：

s1、型壳制备：首先，压制好的蜡模进行修模处理后，然后，在进行浸浆料处理之前，将蜡模浸入酒精5-7s，清洗干净后浸入制备好的浆料10-15s，以较快速度取出，翻转2-3次，去除多余浆料，然后，经过人工撒砂后干燥，然后重复上述步骤2-3次，最后进行封浆后经过脱蜡处理后即得到型壳；

s2、焙烧处理：首先，将步骤1经脱蜡处理后的型壳置于室温状态下的冷电阻炉内，在600℃的温度条件下预热30min，缓慢升温至1000℃左右焙烧1.5h-2.5h，最后，将焙烧好的型壳随炉冷却至室温，备用；

s3、熔模铸造处理：首先，将铝合金置于熔化温度为680℃-730℃的熔化炉内熔化4-6小时，并进行除气处理，然后，将熔化完全的铝合金液体里利用浇注机浇注至步骤2制得的型壳中，然后，将浇注好的型壳使用脱壳机脱壳得到铸件毛坯，最后，利用打磨机将铸件毛坯的浇注口打磨光滑，得到完整的铸件。

步骤1中所述的浆料由石英砂、锆溶胶以及添加剂按照锆溶液、添加剂、石英砂的顺序添加至搅拌机中，搅拌速度为360转/分钟搅拌3h，石英砂与锆溶胶的质量与体积比为4-5。

所述添加剂为表面活性剂和消泡剂。

所述浆料制备时利用氨水调节ph至9-10。

所述步骤1的干燥条件为型壳面层干燥时间为12h，温度为23-26℃，相对湿度为65-70％，型壳背层的干燥时间不少于8h，干燥风速保持在5-7m/s，其它条件相同。

所述步骤1的脱蜡处理工艺为采用高温蒸汽脱蜡工艺，所用设备为脱蜡釜，脱蜡条件为温度为170-180℃，压力为0.7兆帕，脱蜡时间为15-20分钟。

工作原理：该熔模航空铸件的生产方法，得到的铸件强度高，且表面粗糙度底，表面平整光滑，成品率大为提高；该熔模航空铸件的生产方法，进行型壳制备：首先，压制好的蜡模进行修模处理后，然后，在进行浸浆料处理之前，将蜡模浸入酒精5-7s，清洗干净后浸入制备好的浆料10-15s，以较快速度取出，翻转2-3次，去除多余浆料，然后，经过人工撒砂后干燥，然后重复上述步骤2-3次，最后进行封浆后经过脱蜡处理后即得到型壳，此过程采用高温蒸汽脱蜡工艺，减轻了蜡模受到受热膨胀对型壳造成的压力，不易造成型壳的破裂，提高型壳的成品率，同时对于蜡料的回收效率也有所提高；该熔模航空铸件的生产方法，进行焙烧处理：首先，将步骤1经脱蜡处理后的型壳置于室温状态下的冷电阻炉内，在600℃的温度条件下预热30min，缓慢升温至1000℃左右焙烧1.5h-2.5h，最后，将焙烧好的型壳随炉冷却至室温，备用，使得型壳的耐火性、透气性以及热冲击性能提高，确保在浇注时因熔融液高温以及高冲击下不软榻、碎裂，保证铸件的质量；该熔模航空铸件的生产方法，进行熔模铸造处理：首先，将铝合金置于熔化温度为680℃-730℃的熔化炉内熔化4-6小时，并进行除气处理，然后，将熔化完全的铝合金液体里利用浇注机浇注至步骤2制得的型壳中，然后，将浇注好的型壳使用脱壳机脱壳得到铸件毛坯，最后，利用打磨机将铸件毛坯的浇注口打磨光滑，得到完整的铸件；该熔模航空铸件的生产方法中的浆料由石英砂、锆溶胶以及添加剂按照锆溶液、添加剂、石英砂的顺序添加至搅拌机中，搅拌速度为360转/分钟搅拌3h，石英砂与锆溶胶的质量与体积比为4-5，该浆料流动性好，不易产生局部堆积，在型壳干燥与焙烧时不易产生裂痕，减少型壳的破损率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。