一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al-Cu系熔模铸件变形控制方法技术

本发明专利技术提供一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al‑Cu系熔模铸件变形控制方法，首先，根据铸件结构特点设计浇注系统，设计“半米字形”的横浇道，在厚壁部位开口处设置防变形筋，压制蜡模并组合模组；其次，调整防变形筋的尺寸至“C”型开口尺寸合格，待蜡型固定后再去除防变形筋；最后，按照熔模铸造工艺流程进行铸件的制壳、浇注，保留与铸件“C”型开口方向相同的横浇道，按工艺要求对铸件进行热处理，热处理后去除横浇道。对铸件进行X射线检测、荧光检测及尺寸检验。本发明专利技术组型后再去除蜡模防变形筋，防止蜡模在模组组型过程中变形导致最终铸件尺寸不合格；热处理后去除横浇道，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格。

A deformation control method for Al-Cu aluminum alloy investment castings with sharp \C\ shaped wall thickness transition

The invention provides a control method for the deformation control of the precision casting of the aluminum alloy molten die of the \C\ shaped open wall. First, the casting system is designed according to the structure characteristics of the casting, and the casting system is designed according to the structural characteristics of the castings, and the \half meter\ cast in place is designed. The anti deformation tendons are set at the opening of the thick wall, the wax mold is pressed and the module is combined; secondly, the adjustment is made. The size of the anti change shape bar is qualified to the \C\ type opening size. After the wax type is fixed, the anti change shape reinforcement is removed. Finally, the castings are made and cast in accordance with the casting process, and the castings are kept in the same direction as the \C\ type opening direction of the castings. The castings are heat treated according to the process requirements and the castings are removed after heat treatment. X ray inspection, fluorescence detection and dimensional inspection are used for castings. After the invention of the invention, the wax mould deformable reinforcement is removed to prevent the wax mold from deforming in the module forming process, resulting in the disqualification of the final casting size; after heat treatment, the castings are removed and the deformation of the heat treatment process of the castings can be prevented from the disqualification of the casting size.

【技术实现步骤摘要】
一种“C”形开口壁厚过渡剧烈的Al-Cu系铝合金熔模精密铸件变形控制方法
本专利技术涉及一种“C”形开口壁厚过渡剧烈的Al-Cu系铝合金熔模精密铸件变形控制方法。
技术介绍
随着我国航天航空领域的飞速发展，航空航天用铸件也逐渐向整体化，轻量化发展，因此铝合金熔模铸件得到广泛应用。Al-Cu系铝合金以其优良的力学性能得到了广泛应用，但Al-Cu系结晶温度范围宽，属于典型的糊状凝固，铸造工艺性差，易出现缩孔、裂纹等缺陷。尤其当铸件结构为壁厚过渡剧烈，各尺寸壁厚过渡剧烈，铸件整体形状为“C”形开口时，铸件更易出现开口变形、裂纹等缺陷。目前国内铸造厂家生产该类零件的合格率普遍偏低，报废原因主要为C形开口部位单侧面向内(外)偏移2mm-4mm，或C形开口整体向一侧偏移2mm-4mm，导致铸件合格率不足20％，造成了生产成本的严重浪费与生产周期的延长。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种“C”形开口壁厚过渡剧烈的Al-Cu系铝合金熔模精密铸件变形控制方法，提高铸件合格率，降低生产成本。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种“C”形开口壁厚过渡剧烈的Al-Cu系铝合金熔模精密铸件变形控制方法，包括以下步骤：步骤1：根据铸件结构特点设计浇注系统，设计“半米字形”的横浇道，在厚壁部位开口处设置防变形筋，其中，横浇道的方向与铸件“C”型开口方向保持一致。步骤2：压制蜡模，去除蜡模表面毛刺及其它缺陷，按照步骤1中确定的浇注系统组合模组，开口处设置的防变形筋用于防止蜡模变形。步骤3：模组组合完成后，测量关键尺寸，调整防变形筋的尺寸至“C”型开口尺寸合格，待蜡型固定后再去除步骤2中防止蜡模变形的防变形筋，防止薄厚交接处出现裂纹。步骤4：按照熔模铸造工艺流程进行铸件的制壳、浇注，保留与铸件“C”型开口方向1相同的横浇道。步骤5：按工艺要求对铸件进行热处理，热处理参数为：加热温度548℃～550℃，保温时间12.5h～13.5h，淬火水温60℃；时效温度150℃～160℃，保温时间4.5h～5.5h。热处理后再去除横浇道，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格。步骤6：对铸件进行X射线检测、荧光检测及尺寸检验。本专利技术的有益效果为：1)组型后再去除蜡模防变形筋，防止蜡模在模组组型过程中变形导致最终铸件尺寸不合格。2)蜡模防变形筋去除后，铸件本体变形不受约束，降低铸件壁厚剧烈过渡处产生裂纹缺陷的几率。3)铸件浇注系统在热处理后去除，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格。附图说明图1为铸件及浇注系统简图；图中：1铸件“C”型开口方向；2横浇道；3防变型筋。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步说明，以某型机Al-Cu系高强度铝合金结构件为例，其实施的具体步骤如下：步骤1：根据铸件结构特点设计浇注系统，如图1，设计“半米字形”的横浇道2，在厚壁部位开口处设置防变形筋3，其中，横浇道2的方向与铸件“C”型开口方向1保持一致。步骤2：压制蜡模，去除蜡模表面毛刺及其它缺陷，按照步骤1中确定的浇注系统组合模组，并在14mm壁厚开口处设置防变形筋3，防止蜡模变形；开口处尺寸满足272±1.1mm。步骤3：模组组合完成后，调整防变形筋3的尺寸至“C”型开口尺寸满足272±1.1mm后，待蜡型固定后再去除步骤2中防止蜡模变形的防变形筋3，防止薄厚交接处出现裂纹。步骤4：按照熔模铸造工艺流程进行铸件的制壳、浇注，保留与铸件“C”型开口方向1相同的横浇道。步骤5：按工艺要求对铸件进行热处理，热处理参数为：加热温度548℃～550℃，保温时间13h，淬火水温60℃；时效温度155℃，保温时间5h。热处理后再去除横浇道2，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格，并检测开口尺寸，满足272±1.1mm。步骤6：对铸件进行X射线检测、荧光检测及尺寸检验。按照此方法生产的铸件没有产生热裂纹、变形缺陷，经荧光检测、X射线检测，其表面质量和内部冶金质量达到HB963，Ⅱ类铸件标准，铸件开口处尺寸满足要求，铸件合格率由原来的不足20％提高到了100％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种“C”形开口壁厚过渡剧烈的Al‑Cu系铝合金熔模精密铸件变形控制方法，其特征在于以下步骤：步骤1：根据铸件结构特点设计浇注系统，设计“半米字形”的横浇道(2)，在厚壁部位开口处设置防变形筋(3)，其中，横浇道(2)的方向与铸件“C”型开口方向(1)保持一致；步骤2：压制蜡模，去除蜡模表面毛刺及其它缺陷，按照步骤1中确定的浇注系统组合模组，开口处设置的防变形筋(3)用于防止蜡模变形；步骤3：模组组合完成后，调整防变形筋(3)的尺寸至“C”型开口尺寸合格，待蜡型固定后再去除步骤2中防止蜡模变形的防变形筋(3)，防止薄厚交接处出现裂纹；步骤4：按照熔模铸造工艺流程进行铸件的制壳、浇注，保留与铸件“C”型开口方向(1)相同的横浇道；步骤5：按工艺要求对铸件进行热处理，热处理参数为：加热温度548℃～550℃，保温时间12.5h～13.5h，淬火水温60℃；时效温度150℃～160℃，保温时间4.5h～5.5h；热处理后再去除横浇道(2)，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格；步骤6：对铸件进行X射线检测、荧光检测及尺寸检验。

【技术特征摘要】
1.一种“C”形开口壁厚过渡剧烈的Al-Cu系铝合金熔模精密铸件变形控制方法，其特征在于以下步骤：步骤1：根据铸件结构特点设计浇注系统，设计“半米字形”的横浇道(2)，在厚壁部位开口处设置防变形筋(3)，其中，横浇道(2)的方向与铸件“C”型开口方向(1)保持一致；步骤2：压制蜡模，去除蜡模表面毛刺及其它缺陷，按照步骤1中确定的浇注系统组合模组，开口处设置的防变形筋(3)用于防止蜡模变形；步骤3：模组组合完成后，调整防变形筋(3)的尺寸至“C”型开口尺寸合格，待蜡型...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国娟，张晓冬，周中波，林琳，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21