熔模精密铸造Word文档下载推荐.docx

1、液体填料主要是水，由于模料配制时受到温度控制，此外回 收的模料很难达到原有性能，因此实际应用也不太多。英 国主要有水乳状液填料和水一塑料填料，只是在整体涡轮等整体组合 铸件生产上使用。在实际应用中使用最多的是固体模料，尤其是美国 在精铸模料中大约一半以上都是加有固体粉末填料的。主要固体填料 有聚乙烯粉末（粒度为10-30微米）、某些熔点高于10C的有机多元 酸、多元醇、有机胺或醜胺、以及其他有机物，填加量约为10%-40%o塑料模料主要是聚苯乙烯泡沫塑料。由于该模料具有（1）密度和 强度可根据发泡条件适当改变；（2）线膨胀系数约为蜡料的1/10, （3） 吸湿性小；用有机溶剂容易粘接；易嫌烧，

2、便于脱模等特性。因 此，近年来国外在精铸件生产中得到越来越多地应用。前苏联早在 70年代末就将该模料用于大型铸件生产上。美国的应用也广泛，但 其塑料模料主要是由聚苯乙烯和水溶性乙烯化氧聚合物的棍合物组 成。此外，对于国内外选用的无余量精铸模料。目前，国外均采用 动、植物蜡，矿物蜡人工合成或微晶处理后与树脂塑料配成的混合蜡 基模料。这些模料一般为液态注射成型。欧洲大陆地区主要是在烷坯 蜡中添加脂肪酸蜡。美国主要采用50%蜡和50%的合成树脂组成的模 料。英国主要有CaStyIeneS型系列产品A71、B288、B33o和 ATDER10E RR3、RRS 等。1.2.制模设备对于结构复杂、尺寸精

3、度和表面光度高的熔模，要求采用合模压 力和注射压力大的压蜡机.目前国内外使用较多的有莱登（Leyden）. 埃培克（EPie 一 TemPeraft）和西德SehOtt等型号的压注机.其特点是 自动化程度高、全部参数自动控制、不受外来因素的影响、压注的熔 模质量稳定可靠、组织致密，表而光洁度高，适用于各种尺寸要求、 高精度及无余量的铸件生产.另据报道，美国的MPl公司己将其最新 研制的用于压蜡机的高水平徽机控制系统投人市场。该系统可通过计 算机来控制压注工艺参数及整个加工过程，制造出高质量的熔模。2.型芯材料及工艺航空航天许多精密铸件内腔形状复杂，有空心和半空心精密铸 件，因此使型芯成为航空航

4、天精密铸造各种复杂空心构件必不可少 的一种手段。2.1材料陶瓷型芯其具体要求是1.耐火度高:如采用定向凝固技术时， 要求在1520oC-1600C的金属液作用下不少于30-40分钟。2.热化学 稳定性好:在高温金属液作用下，不与合金元素发生化学反应;在高真 空下不挥发或少挥发。3.强度高，抗击冷激热性能好;强化后室温抗 弯强度不低于210公斤/厘米，焙烧后，未经强化而用于浇注線基合 金时，不低于84-106公斤/厘米用于線基合金或定向凝固时一般 应不低于IOMPaO 4.尺寸稳定、表面光度高、膨胀系数越小越好。5. 透气性要好，6.易于脱芯。适用的陶芯基体材料包括石英玻璃、刚玉、鉛石英、氧化钙

5、、氧 化镁和氧化铅等，但由于石英玻璃具有最低的热膨胀系数，兼有良好 的溶失性，故至今仍应用最广泛。2.2制芯工艺适用于真空制造的是移模法和压注法。移模法是将加热软化的 陶瓷混合料（石英玻璃粉料和15 一 20%热固树脂）压人加热的金属模 中（15OOC）随后加热硬化成型.压注法是目前国内主要采用方法。3.型壳制造工艺要求3. 1.耐火材料耐火材料占型壳重量的90%以上，对型壳性能影响很大。哟与 高温合金异常活泼，在高温下几乎可与所有耐火材料发生反应，在铸 件表而形成污染层。因此，耐火材料的选择非常关键。在熔模精密铸 造中耐火材料又可以分为粉料和撒砂材料。其中粉料与粘结剂配制成 涂料，撒砂材料是

6、为了增强氧化物陶瓷型壳的强度和透气性。其中， 而层型壳会直接和金属液接触，因此要具有一定的热力学稳定性，能 够抵抗金属液的热冲击和热物理化学作用等，所以而层型壳材料的选 择是至关重要的。国内外用作型壳面层材料的有:箔英石、电熔刚玉、熔融石英、 莫来石合成料、铝矶土等;作为加固层材料有:莫来卡特、莫来石、雷 马斯等铝一硅系耐火材料。在高温合金熔模铸造中，广泛采用电熔刚 玉制作多层型壳，此外还有氧化箔基耐火材料一钳英石，二氧化硅基 耐火材料一熔融石英;莫来石基耐火材料一高岭土熟料、莫来卡特、 莫来石、硅线石等。对于定向凝固则采用含有大量莫来石相的多孔性 耐火材料一铝矶土合成料。几种耐火材料的化学成

7、分材料需 称化学成分（）AI2O3Fe2O3Na20Si2O3Tio2其他成分电熔刚 玉980.150.6SiO20.25钳英石0.30.20.4P2O5 65;SiO233高岭熟 料40-461.249-551.5CaOzMgO0.7;K20莫来卡 特42-430.750.154-550.08Cao0.1;Mgo0.1-0.3;1.5-2铝矶土 合成料66-701.50.524-284CaOzMgo 0.5高岭土 合成料420.60.2351.960.7CaO 0.5;MgO 0.2;K2O 0.783. 2.粘结剂粘结剂是熔模铸造中型壳制造的重要原材料，必足能够粘结耐 火材料，同时要求焙烧

8、后的产物应对熔融金属液有较好的化学稳定 性。熔模精铸中常用的粘结剂有水玻璃、硅溶胶和硅酸乙酯，比较著 名的粘结剂有:LUdOX系列，MOnSantO公司的SytOn系列，日本的 SnOWteX 系列.3.3.定向凝固高温型壳工艺高温合金定向凝固时，在型壳不同位置同时存在700oC1600C的温度，并且高温的液态金属在30分钟左右的长时间内才能全部凝 固。在此期间，承受金属液高温和压力的型壳不得软化和开裂，否则 将导致铸件变形甚至漏钢。现阶段硅溶液一铝矶土合成料型壳用于定 向凝固效果最为理想，定向凝固型壳采用中细粒度撒砂（20理0目，4。 /70目）不使用粗砂。其目的在于增加型壳致密性，提高型壳

9、单位而积 强度。在制壳中采用中细砂交替撒砂和增加中间层加固等方法对提高 型壳性能非常有利。定向凝固型壳一般涂810层,型壳厚度约为820 毫米。高铝钛镰基高温合金DZ22叶片相关工艺过程DZ22合金成分设计（Ni基）SiMnSAgAlBBiCOCrCUFe0130.170.20.010.00055.25ZV5.750.010.02059.0ZVI1.08.0zvl0.00.1 0.HfMgMOPbTaTiVWZr1. 3 1.700300052. 252.801.25ZV1. 750. 19O 11.00.03ZVO.08对微量元素杂质的限制（）GaZnSb0.00050.0050.00010

10、.0030.00150.0500020.001对母合金中所含气体的限制N2H2020. 0005% 0. 001%0. 0001% 0.0002%0.0005%0.001%1蜡模的制备：1.1蜡料的配制：其成分W为:30% 70C石蜡,5% 80C石蜡,25%424改 性松香,30% 115聚合松香,5%川蜡,5% EVA720,另加0.2份油溶性烛红。 12蜡模制备中的控制环节：（1）严格控制操作间的温度和湿度,防止 蜡模变形,温度一般控制在211.5Cz湿度控制在30%50%对于 厚薄不均,截而积较大的部位,为防止产生缩陷,采用第一次成型冷蜡 块,第二次成型蜡模轮廓,最后一次形成一个23

11、mm的均匀壁厚后再 压注成型。1.3陶瓷型芯的制备：（1）原料配比：（w%）耐火粉料矿化剂增塑剂表而活性剂粒度数目ACS陪烧温度石蜡蜂蜡松香油酸80120-1401250-14003100.5（2）配料方法：（a）将装有耐火粉料和矿化剂的球磨罐置于球磨机内混磨2 h以上, 取出烘干,使水的W低于0.2%0.3%o（b）将增塑剂加入带搅拌器的不锈钢容器内,加热至8590C成流态,并 在不断搅拌的情况下,加入填料和油酸,继续搅拌均匀。压制成型:运用具有尺寸精度高,表面质量好,变形小,能形成复杂异 型孔能力的热压注法压制型芯工艺,具体工艺过程见表料浆温度压型温度压注压力保压时间分型剂冷却方式环境温度/Mpa/S/0C85-9040-502.74020-25硅汕校正模中