小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法技术

本发明专利技术涉及一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，包括以下步骤：（1）获得产品初期蜡模；（2）将蜡模连接在浇注系统得到模组；（3）在模组外制备不锈钢铸件的模壳；（4）将不锈钢铸件材料装炉，炉口通氩气保护，待不锈钢铸件材料熔化得到熔液，将熔液的温度调整至1560‑1580℃，固定模壳后翻转浇注；（5）将铸件通过强碱腐蚀去除陶瓷芯，对铸件上陶瓷芯成型小孔位置进行加工扩孔，扩孔完成后，将铸件在磨料流工装内固定后，用磨料进行磨粒流挤压去毛刺。本发明专利技术的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，采用磨粒流技术去毛刺，突破生产瓶颈，生产效率提升了5倍；荧光合格率提升了50%，节约了生产成本，确保零件按期入库发运。

【技术实现步骤摘要】
小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法
本专利技术涉及航空熔模铸造领域，具体涉及一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法及制造方法。
技术介绍
小型薄壁类航空不锈钢铸件的型腔尺寸精密度要求高，孔内不允许有毛刺、铁豆问题，外观检验、荧光检验、x-ray检验要求极高，均为GradeA级。现有技术的小型薄壁类航空不锈钢铸件存在如下缺点：1.由于型腔小，尺寸要求高，内腔采取陶瓷芯也无法确保尺寸公差，局部尺寸只能通过机加工扩孔保证，而后用铁丝、软锉刀等工具手工去毛刺，效率很低，每天仅能完成20件；2.浇注成形后荧光检验发现铸件局部存在缩松及裂纹问题，最终合格率仅40%。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，提升荧光合格率，节约生产成本。本专利技术采用的技术方案是：一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中：包括以下步骤：（1）将陶瓷芯放入模具相应位置压制蜡模，获得产品初期蜡模；（2）设计不锈钢铸件的浇注系统，将蜡模连接在浇注系统得到模组；（3）在模组外制备不锈钢铸件的模壳，所述模壳从里至外依次包括封浆层、里层、加强层、过渡层和面层；（4）将不锈钢铸件材料装炉，炉口通氩气保护，待不锈钢铸件材料熔化得到熔液，将熔液的温度调整至1560-1580℃，并将模壳预热并运转至炉前，模壳的浇口杯对准炉口并放置在炉口的垫片上，固定模壳后翻转浇注，浇注后移动模壳至砂盘，快速在模壳的浇口杯上覆盖保温覆盖剂，并采取圆形箱体进行扣箱，使模壳缓慢冷却，待扣箱冷却40～120min时，取掉箱子，将铸件转移到托盘上；（5）将铸件通过强碱腐蚀去除陶瓷芯，对铸件上陶瓷芯成型小孔位置进行加工扩孔，扩孔完成后，将铸件在磨料流工装内固定后，用磨料进行磨粒流挤压去毛刺。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，所述步骤（3）封浆层、里层、加强层、过渡层和面层的材料均包括耐火粉和硅溶胶，所述封浆层、里层、加强层和过渡层的耐火粉、硅溶胶的质量比为2-2.5：1，所述面层中耐火粉和硅溶胶的质量比为4-4.5：1。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，所述耐火粉的目数为270～325目，所述封浆层、里层、加强层的干燥时间均为12～24h，所述过渡层和面层的干燥时间均为6～12h。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，所述里层和加强层之间设置第一型砂层，所述加强层和过渡层之间设置第二型砂层，所述过渡层和面层之间设置第三型砂层，所述面层上设置第四型砂层，所述第一型砂层的型砂目数为16～30目，所述第二型砂层的型砂目数为30～60目，第三型砂层的型砂目数为60～80目，第四型砂层的型砂目数为80～120目。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，所述步骤（4）氩气流量为10-20cc/s。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，按质量分数计算，所述步骤（4）不锈钢铸件材料包括以下组分：C≤0.12%，Mn≤2%，Si≤1.5%，P≤0.04%，S≤0.03%，Ni10-14%，Cr18-19.5%，Cu≤0.75%，Nb1.2-1.5，Mo≤0.75，Ta≤0.05，其余为Fe，以上各组分的总和为100%。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，所述步骤（4）翻转浇注时间＜3s。优选的是，所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中，所述步骤（4）保温覆盖剂为碳酸钾。本专利技术的优点在于：本专利技术的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，采用磨粒流技术去毛刺，突破生产瓶颈，生产效率提升了5倍；荧光合格率提升了50%，节约了生产成本，确保零件按期入库发运；为类似小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件的成形积累了宝贵经验。附图说明图1为本专利技术实施例的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件剖视图。图2为本专利技术实施例的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件俯视图。图3为实施例的陶瓷芯实体图。图4为实施例的模具上模示意图。图5为实施例的浇注系统。图6为实施例的磨料流工装。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1按照本专利技术陶瓷芯辅助蜡模成形，扩孔加工保证内腔尺寸精度，磨粒流确保内腔表面质量，控制模壳厚度、缓冷辅助浇注方案，结合实施例对小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法进行以下描述：实施案例的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件剖视图及俯视图，由图可知该零件内腔结构尺寸精度高（左上图粗实线区域公差0.06mm），只靠陶瓷芯无法保证尺寸，整体尺寸相对较小（30.12×32.33×20.42），薄壁区域壁厚在2mm以内，蜡模成形困难，另外，零件的质量要求高，外观及NDT检验要求按GradeA，很难保证，零件合格率较低。零件内腔极易产生荧光缩松、荧光裂纹以及内腔毛刺问题，通过本专利技术方案的改进，可以有效解决该铸件这些问题，确保产品质量。本专利技术提供的一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其中：包括以下步骤：（1）将陶瓷芯放入模具相应位置压制蜡模，获得产品初期蜡模，图3是陶瓷芯实体图，图4是模具上模示意图，图2中的1为第一抽芯，2为陶瓷芯，3为注蜡嘴，4为第二抽芯；（2）设计不锈钢铸件的浇注系统，将蜡模连接在浇注系统得到模组，图5为本专利技术的浇注系统，其中5为浇道；（3）在模组外制备不锈钢铸件的模壳，所述模壳从里至外依次包括封浆层、里层、加强层、过渡层和面层；（4）将不锈钢铸件材料装炉，炉口通氩气保护，氩气流量为10-20cc/s，待不锈钢铸件材料熔化得到熔液，将熔液的温度调整至1560-1580℃，并将模壳预热并运转至炉前，模壳置于燃气焙烧炉内在1100-1200℃条件下预热1-2h，打开燃气炉的炉门，关闭氩气，然后取下氩气排放装置，在炉口放好石棉垫，模壳的浇口杯对准炉口并放置在炉口的垫片上，打开翻转炉夹紧装置，固定模壳后翻转浇注，翻转浇注时间＜3s，冲型结束后转壳工用叉子固定模壳（一般为浇口杯处），松开夹紧装置，浇注后移动模壳至砂盘，快速在模壳的浇口杯上覆盖保温覆盖剂，以加强补缩能力，并采取圆形箱体进行扣箱，使模壳缓慢冷却，待扣箱冷却40～120min时，取掉箱子，将铸件转移到托盘上；（5）将铸件通过强碱腐蚀去除内腔的陶瓷芯，对铸件上陶瓷芯成型小孔位置进行加工扩孔，扩孔完成后，将铸件在磨料流工装内固定后，用磨料进行磨粒流挤压去毛刺，其中图6为磨料流工装，图中为上板6、压紧块7、环圈8、固定板9、导柱10、底板11、磨料进口12、磨料出口13，将零件放在工装上，上板和下板通过压紧块固定，工装中通入磨料，达到去除毛刺的目的。其中，步骤（3）封浆层、里层、加强层、过渡层和面层的材料均包括耐火粉和硅溶胶，所述封浆层、里层、加强层和过渡层的耐火粉、硅溶胶的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）将陶瓷芯放入模具相应位置压制蜡模，获得产品初期蜡模；/n（2）设计不锈钢铸件的浇注系统，将蜡模连接在浇注系统得到模组；/n（3）在模组外制备不锈钢铸件的模壳，所述模壳从里至外依次包括封浆层、里层、加强层、过渡层和面层；/n（4）将不锈钢铸件材料装炉，炉口通氩气保护，待不锈钢铸件材料熔化得到熔液，将熔液的温度调整至1560-1580℃，并将模壳预热并运转至炉前，模壳的浇口杯对准炉口并放置在炉口的垫片上，固定模壳后翻转浇注，浇注后移动模壳至砂盘，快速在模壳的浇口杯上覆盖保温覆盖剂，并采取圆形箱体进行扣箱，使模壳缓慢冷却，待扣箱冷却40～120min时，取掉箱子，将铸件转移到托盘上；/n（5）将铸件通过强碱腐蚀去除陶瓷芯，对铸件上陶瓷芯成型小孔位置进行加工扩孔，扩孔完成后，将铸件在磨料流工装内固定后，用磨料进行磨粒流挤压去毛刺。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将陶瓷芯放入模具相应位置压制蜡模，获得产品初期蜡模；
（2）设计不锈钢铸件的浇注系统，将蜡模连接在浇注系统得到模组；
（3）在模组外制备不锈钢铸件的模壳，所述模壳从里至外依次包括封浆层、里层、加强层、过渡层和面层；
（4）将不锈钢铸件材料装炉，炉口通氩气保护，待不锈钢铸件材料熔化得到熔液，将熔液的温度调整至1560-1580℃，并将模壳预热并运转至炉前，模壳的浇口杯对准炉口并放置在炉口的垫片上，固定模壳后翻转浇注，浇注后移动模壳至砂盘，快速在模壳的浇口杯上覆盖保温覆盖剂，并采取圆形箱体进行扣箱，使模壳缓慢冷却，待扣箱冷却40～120min时，取掉箱子，将铸件转移到托盘上；
（5）将铸件通过强碱腐蚀去除陶瓷芯，对铸件上陶瓷芯成型小孔位置进行加工扩孔，扩孔完成后，将铸件在磨料流工装内固定后，用磨料进行磨粒流挤压去毛刺。


2.如权利要求1所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其特征在于，所述步骤（3）封浆层、里层、加强层、过渡层和面层的材料均包括耐火粉和硅溶胶，所述封浆层、里层、加强层和过渡层的耐火粉、硅溶胶的质量比为2-2.5：1，所述面层中耐火粉和硅溶胶的质量比为4-4.5：1。


3.如权利要求1所述的小型薄壁类复杂型腔不锈钢铸件成形方法，其特征在于，所述耐火粉的目数为270～325目，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安庆贺，庄绪雷，
申请(专利权)人：鹰普航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32