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  • 精密铸造的涂挂工艺及操作
    发布日期:2018-06-24

    合金密度低、比强度和比模量高,具有较好的   、蠕变性能和优异的疲劳性能,在航空航天和汽车等具有广阔的应用前景。合金作为一种新型轻质高温结构材料,近年来,在受到了普遍关注,成为材料   的热点之一。自从20世纪80年代中期以来,大型、薄壁、复杂、整体、   铸件制造已经成为   航空、航天飞行器用的钦合金精铸结构件制造技术的发展趋势,这类铸件整体结构性好,性高,质量轻,加工成本低,在航空航天内的应用越来越广泛。采用熔模   铸造工艺制备TiAI基合金构件常用于复杂航空、航天、汽车工业耐热件的成形,该方法可以   无余量或近无余量的   复杂构件,制造成本与机械加工相比大幅度下降。
    但是在Tl中加入AI会使其线收缩增加,当AI的含量达到20%时,其凝固收缩能够达到1.6%。如果铸件在浇注后其收缩受阻,受到型壳的阻力大于其所能承受的应力   ,那么就会导致铸件中裂纹的产生。本文对薄壁的钦铝基合金裂纹产生原因进行了分析,提出   型壳退让性,提高透气性,降低残留强度的试验方案,并进行了多孔型壳的制备工艺试验。
    本试验生产的试样较简单,尺寸小,所以采用手工撒砂法,砂子靠重力自由下落,动量小且撒砂均匀,砂粒不易穿透涂料层,操作方便,具体的涂挂工艺及操作。
    采用在型壳的背层涂料中加入高聚物,制成抗弯强度试验试样和壁厚为1.2mm的“工”字形退让性试验用型壳,对比多孔型壳与普通硅溶胶型壳的强度,观察两种型壳的内部形貌。然后进行型壳的退让性试验,来确定高聚物的合适加入量。
    型壳在   干燥硬化后,采用高压蒸汽法脱蜡。在蒸汽下脱蜡时,蜡模未熔化的期间,气压已作用于型壳外表面,抵消了型壳中蜡料膨胀造成的应力,减小型壳破裂的概率。应注意使蒸汽升压,以   加热的效果,在蜡模没有被整个加热透的时候,蜡膜表面已熔化流出,减轻了蜡模受热膨胀而产生的对型壳的作用力。脱蜡之后进行焙烧,在1150℃焙烧好的型壳应型腔表面光洁,无裂纹,   清晰地复制出了蜡模的形状,若在型壳用的面层涂料中加入高聚物会使型壳表面光洁度严重下降,影响铸件的表面质量。
    随着涂料中高聚物与水乳胶的加入,型壳的残留强度发生了下降,大约下降20%~25%,这是因为型壳在焙烧过程中,型壳中的高聚物与水乳胶被烧失所形成的孔洞导致的。随着添加物的增加,型壳中的孔洞数量也在增加。孔洞使砂粒之间的接触面积变小,那么结合力也会变小,   后宏观上反应为型壳的强度降低。
    0、0.01%,0.02%,0.03%,高聚物与水乳胶的加入量是相对于粘结剂硅溶胶所使用的重量而言。采用加入了不同含量的高聚物与水乳胶的型壳浇注了一批“工”字形钦铝基合金铸件,可以直观的看到高聚物的含量为0和0.01%的型壳浇注出的钦铝基合金铸件表面存在裂纹,而当高聚物的含量大于0.04%时制备的型壳无法抵抗离心力和钦铝基合金液的冲击,导致型壳破碎,无法   成型良好的钦铝基合金铸件。所以对于薄璧并且须承受受阻收缩的钦铝基合金铸件,发现加入添加物范围在0.02%~0.03%时浇注的钦铝基合金“工”字形铸件表面未产生裂纹。
    通过对钦铝基合金铸件的裂纹的分析,提出通过加入高聚物来解决钦铝基合金铸件产生裂纹的方法,钦铝基合金铸件的裂纹基本消失,由此得出以下结论。
    ①钦铝基合金精铸过程中,由于铸件自身结构特点使得铸件在线收缩时,受到来自型壳的阻力,形成受阻收缩。受阻收缩是铸件产生热裂缺陷的主要原因;
    ②在背层用涂料中加入高分子聚合物和水乳胶后,型壳中会有孔洞出现,导致型壳的强度会随着添加物含量的增加而降低;
    ③涂料中添加物的合理加入量为:0.02%~0.03%,添加物在此范围内时,能够很好的避免钦铝基合金薄壁铸件裂纹的产生,从而提高钦铝基合金薄壁铸件的合格率。