一种耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法，包括以下步骤：S1、根据阀体类铸件结构设计精铸模具；S2、利用射蜡机向精铸模具中压入蜡料，得到成品蜡型和蜡型浇道；S3、将成品蜡型和蜡型浇道进行固定，然后进行涂料和撒砂工序，最后进行脱蜡处理，得到脱蜡模壳；S4、分别称取铝块、电解锰片和电解铜板进行真空熔炼、浇铸，得到阀体铸件；S5、对阀体铸件进行热处理；S6、将阀体铸件按要求加工至成品尺寸；本发明专利技术工艺设计合理，所制备的成品阀体性能优越、成分均匀、组织致密，适宜大量推广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
一种耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法


[0001]本专利技术涉及零件铸造
，具体是涉及一种耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会进步，新技术、新产品不断涌现，技术发展，目前设计产品本着长寿命、免更换、更环保等理念，因此对于零件质量要求越来越高，所以，要想提高产品质量，必须从新技术、新工艺进行改进、创新。铜合金拥有耐磨、耐腐蚀、高强度等材料特性，对于耐压铜合金材料零件被广泛应用于各种设备中，对于此类阀体，在装配后内部需要通过有高压力液体，因此需要在加工完成后需要进行抗压测试，这样对于材料成分、组织、性能及铸件内部质量具有很高要求。
[0003]砂型铸造是制造铝青铜阀体的传统方法，该工艺生产出阀体无论从材料成分均匀性及性能包括铸件质量上都不是很好，对于要求不高环境中使用可以满足使用要求，但是对于大型设备中的关键部件，要求具有耐腐蚀、抗压力，长寿命等性能时，砂型铸造方案已经无法满足，需要采用另外一种能制造出更高质量铝青铜阀体的工艺方法，因此，熔模铸造制作模壳加真空浇铸方案应运而生。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种制造高质量的耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、精铸模具制备；
[0007]根据阀体类铸件产品结构，按照1.4
‑<br/>3.2％的收缩率选择阀体类铸件精铸模具，精铸模具上设置有内浇口结构，精铸模具内部设置有抽芯结构，抽芯结构由活块拼接而成；
[0008]S2、蜡型制备；
[0009]将蜡料放入射蜡机中，然后利用射蜡机将蜡料压入步骤S1所得精铸模具中，保压30
‑
60s,将蜡型初坯脱模后放入15
‑
25℃水中冷却5
‑
10min，得到成品蜡型和蜡型浇道；其中射蜡机压力为1.5
‑
3MPa，压蜡温度为55
‑
60℃；
[0010]S3、脱蜡模壳制备；
[0011]S30、将步骤S2所得成品蜡型和浇道蜡型利用电烙铁进行焊接固定，并进行圆弧过渡；
[0012]S31、在步骤S30所得成品蜡型外部进行涂料和撒砂工序，并在温度为20
‑
26℃，湿度为50
‑
60％条件下硬化和干燥处理2
‑
5h；其中，涂料和撒砂工序由内向外共计7层，每层厚度为0.3
‑
0.8mm；第1
‑
2层为锆英粉料浆和锆英砂涂层，第3
‑
7层为上店粉料浆和上店砂涂层，第5
‑
7层使用铁丝加固,得到蜡型模壳；
[0013]S32、使用脱蜡釜对步骤S31所得蜡型模壳进行脱蜡处理，脱蜡釜温度为155
‑
175℃，脱蜡时间为15
‑
30min；然后将脱蜡完成后的蜡型模壳在箱式电阻炉里进行焙烧处理，焙烧温度为900
‑
950℃,保温1
‑
2h后自然冷却，得到脱蜡模壳；
[0014]S4、阀体铸件制备；
[0015]S40、按照质量百分比含量计，分别称取铝块8
‑
10％、电解锰片1.5
‑
2.5％、余量的电解铜板；
[0016]S41、将步骤S40所称取各材料分别加入到真空感应电炉坩埚中,并使真空感应电炉内真空度低于0.001MPa，加热温度为1100
‑
1500℃，开始进行真空熔炼，得到合金溶液；
[0017]S41、将步骤S41所得合金溶液倒入步骤S32所得脱蜡模壳中，冷却2
‑
3h后得到阀体铸件；其中，浇铸时冒口补缩4
‑
5次，每次间隔15
‑
20S；浇铸前在脱蜡模壳横浇道和内浇口处缠绕保温棉；
[0018]S5、铸件热处理；
[0019]将步骤S41所得阀体铸件在250
‑
300℃条件下保温1
‑
2h，然后以50
‑
70℃/h的速率缓慢升温至600
‑
950℃保温3
‑
5h，再以30
‑
50℃/h的速率降温至450
‑
550℃，保温2
‑
4h，最后以50
‑
60℃/h的速率缓慢降至室温；
[0020]S6、成品加工；
[0021]将步骤S5处理后的阀体铸件按照设计图纸要求加工至成品尺寸，然后对加工成品进行超声波探伤及压力测试，测试合格后包装入库。
[0022]进一步地，步骤S2中，蜡料的制备方法为：1)将石蜡和硬脂酸等体积放入在熔蜡釜中，控制熔蜡釜温度为60
‑
90℃；2)待熔蜡釜中物料熔化后，置入搅拌器中，以65
‑
95rad/min的搅拌速率搅拌处理15
‑
25min，自然冷却至室温后即得所需蜡料；利用上述方法制备的蜡料，具有表面光洁度高的优势，有利于提高成品蜡型的合格率。
[0023]进一步地，步骤S30完成后，在成品蜡型表面均匀涂抹0.05
‑
0.08mm厚度的加强剂，然后在60
‑
90℃条件下烘干处理1
‑
2h；通过涂抹加强剂，有利于提高成品蜡型的结构强度。
[0024]更进一步地，加强剂的制备方法为：分别称取以下重量份的原料：三氯化铁8
‑
14份、硼砂7
‑
9份、纳米碳纤维1
‑
3份、氢氧化钠2
‑
5份、二硫化钼1
‑
3份、十二烷基苯磺酸钠4
‑
9份，将上述原料搅拌混合均匀后加热至75
‑
110℃，最后在40
‑
60℃温度条件下保温处理30
‑
55min，即得所需加强剂；通过上述方法制备的加强剂，有利于提高成品蜡型的抗变形能力，避免成品蜡型在后期热处理过程中发生形变，提高了成品蜡型的整体性。
[0025]进一步地，步骤S32完成后，采用压力为0.5
‑
0.7MPa，温度为90
‑
110℃的蒸汽的对脱蜡模壳进行二次脱蜡处理,二次脱蜡时间为28
‑
36min；通过上述操作有利于提高脱蜡处理的彻底性。
[0026]进一步地，步骤S5完成后，将阀体铸件至于液氮罐中冷冻处理5
‑
8h；通过对阀体铸件进行冷冻处理，有利于提高成品阀体的高温硬度和高温压缩强度。
[0027]进一步地，步骤S5完成后，将阀体铸件在气态的渗碳介质中加热到110
‑
130本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐压ZCuAl9Mn2铝青铜阀体类铸件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、精铸模具制备；根据阀体类铸件产品结构，按照1.4
‑
3.2％的收缩率选择阀体类铸件精铸模具，所述精铸模具上设置有内浇口结构，精铸模具内部设置有抽芯结构，所述抽芯结构由活块拼接而成；S2、蜡型制备；将蜡料放入射蜡机中，然后利用射蜡机将所述蜡料压入步骤S1所得精铸模具中，保压30
‑
60s,将蜡型初坯脱模后放入15
‑
25℃水中冷却5
‑
10min，得到成品蜡型和蜡型浇道；其中射蜡机压力为1.5
‑
3MPa，压蜡温度为55
‑
60℃；S3、脱蜡模壳制备；S30、将步骤S2所得成品蜡型和浇道蜡型利用电烙铁进行焊接固定，并进行圆弧过渡；S31、在步骤S30所得成品蜡型外部进行涂料和撒砂工序，并在温度为20
‑
26℃，湿度为50
‑
60％条件下硬化和干燥处理2
‑
5h；其中，所述涂料和撒砂工序由内向外共计7层，每层厚度为0.3
‑
0.8mm；第1
‑
2层为锆英粉料浆和锆英砂涂层，第3
‑
7层为上店粉料浆和上店砂涂层，第5
‑
7层使用铁丝加固,得到蜡型模壳；S32、使用脱蜡釜对步骤S31所得蜡型模壳进行脱蜡处理，所述脱蜡釜温度为155
‑
175℃，脱蜡时间为15
‑
30min；然后将脱蜡完成后的蜡型模壳在箱式电阻炉里进行焙烧处理，焙烧温度为900
‑
950℃,保温1
‑
2h后自然冷却，得到脱蜡模壳；S4、阀体铸件制备；S40、按照质量百分比含量计，分别称取铝块8
‑
10％、电解锰片1.5
‑
2.5％、余量的电解铜板；S41、将步骤S40所称取各材料分别加入到真空感应电炉坩埚中,并使真空感应电炉内真空度低于0.001MPa，加热温度为1100
‑
1500℃，开始进行真空熔炼，得到合金溶液；S41、将步骤S41所得合金溶液倒入步骤S32所得脱蜡模壳中，冷却2
‑
3h后得到阀体铸件；其中，浇铸时冒口补缩4
‑
5次，每次间隔15
‑
20S；浇铸前在脱蜡模壳横浇道和内浇口处缠绕保温棉；S5、铸件热处理；将步骤S41所得阀体铸件在250
‑
300℃条件下保温1
‑
2h，然后以50
‑
70℃/h的速率缓慢升温至600
‑
950℃保温3
‑
5h，再以30
‑
50℃/h的速率降温至450
‑
550℃，保温2
‑
4h，最后以50
‑
60℃/h的速率缓慢降至室温；S6、成品加工；将步骤S5处理后的阀体铸件按照设计图纸要求加工至成品尺寸，然后对加工成品进行超声波探伤及压力测试，测试合格后包装入库。2.根据权利要求1所述的一种耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向东，唐利尖，孙君鹏，韩依曼，刘琦，田东松，王群，周斌，王杰飞，孟建鑫，郭创立，苟锁，李潇，杨亚明，
申请(专利权)人：西安斯瑞先进铜合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：