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  • 简要分析铸铝件的工艺特点与高温处理问题

    发布日期:2018-05-01 发布者:润恒压铸

    铸铝件的高温合金又称耐热合金(热强合金或超合金),是   次世战期间随着航空涡轮发动机的出现而发展起来的一种重要金属材料,能在600~1000度高温氧化气氛和燃气腐蚀条件下长时间承受较大的工作负荷,主要用于燃气轮机的热端部件,是航空、航天、舰船、发电、石油化工和交通运输部门的重要结构材料。其中有些合金可用于生物工程作骨科和齿科材料。

    一、铸铝件结构要素及工艺参数的选定

    较小壁厚:由于熔模铸造的型壳内表面光洁、干燥,并且一般为热型壳浇注,因此熔模铸件壁厚允许设计得较薄。所示为各种合金的熔模铸件的   小壁厚推荐值和可能铸出的   小值。对于局部一端部位,可以铸出   薄的壁厚,比表中较小值还要小30%~50%。

    二、铸铝件基准面选择

    基准面选择要素,压型型腔尺寸检查、铸件划线、机械加工都需要确定基准面。铸件上的外圆、平面、内孔和端面都可以作为基准面。合适的基准面一般由设计、加工和铸造三方面共同商定。选择基准面时一般应考虑下述各点:

    1、基准面应选择与待加工面之间有精度要求的面,并尽量使零件的设计基准和加工工艺基准重合。

    2、基准面的数目应约束六个自由度,故一般选择三个基面(回转体零件选择二个基面),并力求划线与加工为同一基面。

    3、熔模铸件基准面一般选择非加工面,若选择加工面时,   好是加工余量较少的面。

    三、铸铝件的结构设计

    铸件结构是否合理,对于铸件质量、生产工艺的可行性和简易性以及生产成本等影响很大。熔模铸件的结构应当符合熔模铸造的生产特点。为了保证熔模铸件的质量,往往根据需要在熔模铸件上设置工艺肋和工艺孔。所示为工艺肋的应用实例。所示为工艺肋设计的参考尺寸。

    此外,在铸铝件的高温处理方面,熔模铸造可以铸造很复杂的零件。为了提高生产率、提高精度,可以将原先采用其他方法生产的多个零件的组装、焊件,在稍进行结构改进后直接整铸成一个熔模铸件。所示为多个零件组装件、焊件改为熔模整铸件的结构实例。

    高温合金按合金基体可分为铁基和钴基两大类。按生产工艺可分为变形、铸造、粉末冶金和机械合金化四类。铸造高温合金是其中的重要分支,随着精密铸造工艺和冷却技术的发展,其用途将越来越广泛。60年代中期,又发展出性能水平   高的定向凝固合金和单晶合金,并已作为先进航空发动机和地面燃气涡轮的叶片材料。铸铝件在铸造形成过程中,容易产生内部疏松、缩孔、气孔等缺陷,这些含有缺陷的铸件在经过机加工后,表面致密层部件被去掉而使内部的组织缺陷暴露出来。对有密封要求的汽车铸铝件,如气缸体、气缸盖、进气歧管、制动阀体等,在进行耐压密封试验时,缺陷微孔的存在将导致密封介质的渗漏造成大量废品,且这些缺陷往往机加工后经试压才能发现,从而造成工时、原材料和能源的严重浪。为了解决汽车铸铝件废品率高的问题,挽救因上述缺陷可能报废的铸件,生产中要采取一定的处理措施。

    一般来说,铸造高温合金都含有多种合金化元素,有的还多达十余种。所加入的元素在合金中分别起固溶强化、弥散强化、晶界强化和表面稳定化等作用,使合金能在高温下具有满意的力学性能。

    铸造高温合金因成分中活性元素较多,对杂质要求严格,故多采用双真空熔铸工艺,即将原材料先在真空感应炉内熔炼并铸成预制母合金锭,然后再在真空感应炉内重熔并浇注成零件。亦可根据生产设备和零件要求分别采用真空电子束重熔浇注、常压感应炉重熔翻转浇注或电渣重熔浇注工艺。


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