1.概述
隨著技術(shù)的發(fā)展,我國在鑄造自主 了許多 的鑄造成形技術(shù),使鑄造業(yè)有了的進步。同時,鑄件不斷地向大型化、薄壁化、整體化發(fā)展,對鑄件質(zhì)量也提出了新的 高的要求。例如,對于存在熱節(jié)的大型薄壁復(fù)雜鑄件進行熔模 鑄造,由于鑄件熱節(jié)處成形困難,易產(chǎn)生縮孔、縮松等質(zhì)量問題,因此熱節(jié)補縮成為熔模鑄造中的一個難題。目前,大多都是通過采用復(fù)雜的澆注系統(tǒng)及增加澆冒口重量的方法來解決大型 鑄件熱節(jié)處成形困難的鑄造難題。但是由于其澆注系統(tǒng)龐大,工藝出品率低,制造難度大,造成原材料和能源的 大浪費。為解決這一技術(shù)問題,我們通過大量的試驗,成功 出對存在較大熱節(jié)的大型薄壁復(fù)雜鑄件進行 鑄造成形的。不采用復(fù)雜的澆注系統(tǒng),不增加澆冒口重量,而采用在熱節(jié)處安放“鑄造冷鐵”的方法,較好地解決了存在較大熱節(jié)的大型薄壁復(fù)雜鑄件熔模 鑄造成形熱節(jié)補縮問題。
2.技術(shù)原理及試制過程
熔模 鑄造又稱“失蠟鑄造”,這種方法是用熔模材料制成熔模樣件并組成模組,表面涂敷多層耐火材料,待干燥固化后,將模組加熱并熔出模料,經(jīng)高溫焙燒后澆入金屬液即得熔模鑄件。熔模 鑄造具有鑄件尺寸,表面粗糙度值低;能鑄造出其他工藝方法難以形成的大型復(fù)雜鑄件或大型組合件;能鑄造形狀復(fù)雜小孔及薄壁鑄件;可以鑄造的合金不受限制等特點。因此,在機械制造、石油化工、航空航天、兵器船舶等行業(yè) 了廣泛應(yīng)用。
在實際生產(chǎn)中,有些鑄件由于其形狀存在局部的突起、尺寸的突變,形成在鑄造時金屬液凝固較慢的熱節(jié),而在熱節(jié)處很容易產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔等缺陷。
在砂型鑄造中,常采用安放冷鐵的方法來解決熱節(jié)問題。由于“鑄造冷鐵”具有高的導(dǎo)熱性和蓄熱性,并有較強的激冷作用,安放在鑄件熱節(jié)處,使金屬液在此處凝固時形成激冷,組織致密,從而 地防止鑄件在熱節(jié)處產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。
但是,熔模 鑄造的型殼在澆注前要經(jīng)過1000℃左右的焙燒,冷鐵經(jīng)高溫焙燒后會產(chǎn)生氧化皮。澆注時氧化皮掉入殼模型腔內(nèi),會形成鋼液夾雜物,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。若用不銹鋼制作冷鐵,澆注后附在鑄件上很難加工且不能循環(huán)使用,而且還增加了制造成本。因此,傳統(tǒng)工藝大多是通過采用復(fù)雜的澆注系統(tǒng)及增加澆冒口重量來解決熱節(jié)處成形困難的難題。由于澆注系統(tǒng)龐大,工藝出品率低,制造難度大,造成原材料和能源的 大浪費且制造相當(dāng)困難,所以使此類零件熔模 鑄造成形受到限制。
基于此,需要找到一種冷鐵,使其既能在高溫焙燒時不產(chǎn)生氧化皮,又能在澆注后容易加工?;蛘卟扇∧撤N工藝措施,使普通的冷鐵在高溫焙燒時不產(chǎn)生氧化皮。
于是,我們在新工藝 過程中,為了 防止冷鐵在1100℃左右的高溫和長時間焙燒環(huán)境下被氧化,并將鋼液與冷鐵隔離開,防止冷鐵與金屬液直接接觸,避免冷鐵在起冷卻防縮松作用的同時又產(chǎn)生其他的副作用,經(jīng)過多次試驗,研制了一種“鑄造冷鐵”耐熱涂料,將冷鐵保護起來,防止冷鐵氧化。
我們還對存在較大熱節(jié)的大型薄壁復(fù)雜鑄件的冷鐵材質(zhì)、形狀、尺寸、表面處理、嵌入方式等進行了系統(tǒng)的 , 后終于采用“鑄造冷鐵”的方法解決了熔模 鑄造鑄件熱節(jié)處縮孔、縮松缺陷問題, 成功了對存在較大熱節(jié)的大型薄壁復(fù)雜鑄件的 鑄造成形。