一种桶型ZL208合金的制备方法技术

本申请涉及铸造技术领域，尤其涉及一种桶型ZL208合金的制备方法，包括：制作桶型蜡件，桶型蜡件具有第一端和第二端；对桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿，以使桶型蜡件的内腔直径从第一端到第二端先增大后逐渐减小；按产品组合工艺要求准备和组装浇注系统；浇注系统为底注式浇注系统；制作模壳，模壳的顶端与桶型蜡件的第一端相对应，模壳的底端与桶型蜡件的第二端相对应；对模壳进行预热；对铝液进行精炼得到浇注液；将浇注液通过浇注系统由模壳的底端向顶端进行浇注；浇注完成后将模壳翻转180度；将翻转后的模壳放入压力罐内进行压力凝固即可。本申请的制备方法能解决现有浇注ZL208材质的铸件上容易出现偏析现象的问题。材质的铸件上容易出现偏析现象的问题。材质的铸件上容易出现偏析现象的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种桶型ZL208合金的制备方法


[0001]本申请涉及铸造
，尤其涉及一种桶型ZL208合金的制备方法。

技术介绍

[0002]ZL208为铝铜系铸造铝合金。铝铜系铸造铝合金具有高的热处理效果和热稳定性，但这种合金铸造性能差，易产生裂纹、偏析，密度大，耐蚀性低。ZL208 是Al
‑
Cu
‑
Ni
‑
Co
‑
Zr
‑
Sb
‑
Ti合金，填加多种元素的目的是形成复杂化合物相，在晶界上阻止合金高温受力变形，提高耐热性，但室温力学性能低，这种合金工艺性能稳定，淬透性很好，铸造性能差，多适用于砂型铸造，多用于各种承受高温 (250℃～350℃)的发动机零件，如机匣、缸盖等。熔模铸造的成型工艺为热壳浇注成型，且模壳散热速度缓慢，冷却速度低于砂型铸造，在浇注ZL208材质的铸件上容易出现偏析现象，合元素的偏析会造成局部晶粒的不均匀，在随后的冷却过程中，会使材料发生局部变化，最终使材料性能不均。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种桶型ZL208合金的制备方法，以解决采用现有浇注ZL208 材质的铸件上容易出现偏析现象的问题。
[0004]本申请提供一种桶型ZL208合金的制备方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1：制作桶型蜡件，所述桶型蜡件具有第一端和第二端；对所述桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿，以使所述桶型蜡件的内腔直径从所述第一端到所述第二端先增大后逐渐减小；
[0006]步骤S2：按产品组合工艺要求准备和组装浇注系统；所述浇注系统为底注式浇注系统；
[0007]步骤S3：制作模壳，所述模壳的顶端与所述桶型蜡件的第一端相对应，所述模壳的底端与所述桶型蜡件的第二端相对应；
[0008]步骤S4：对模壳进行预热；对铝液进行精炼得到浇注液；将所述浇注液通过所述浇注系统由所述模壳的底端向顶端进行浇注；浇注完成后将模壳翻转180度；将翻转后的模壳放入压力罐内进行压力凝固得到桶型ZL208合金。
[0009]在一种可能的设计中，步骤S1中，对所述桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿的具体操作如下：按照热节圆补贴设计法，先在所述桶型蜡件的第二端画一个内切圆直径为d的初始圆，然后向第一端方向滚出直径为d1的第一圆，其中，第一圆的圆心位于初始圆的圆周上，依此类推做出直径为dn的最后一个圆；其中，各个圆的直径值关系为：d1＝(1.05
‑
1.1)d，dn＝(1.05
‑
1.1)dn
‑
1，n大于等于2。
[0010]在一种可能的设计中，步骤S2中，所述浇注系统包括浇口杯、主浇道、底部浇道和冒口，所述主浇道的一端连通所述浇口杯，另一端连通所述底部浇道，所述冒口的一端与所述底部浇道连通，另一端与所述模壳的底端连通；所述主浇道上设置有陶瓷过滤网。
[0011]在一种可能的设计中，步骤S3中，所述模壳的制作至少满足以下特征(1)
ꢀ‑
(4)中
的一种：
[0012](1)采用100
‑
120目锆英砂、30
‑
60目莫来砂、16
‑
30目莫来砂为型壳材料，硅溶胶为粘接剂；
[0013](2)制壳环境温度控制在24
±
2℃；
[0014](3)制壳环境湿度≤60％；
[0015](4)风干质量采用万能表进行测量电阻值，电阻值大于2000KΩ即为模壳已经干燥完成。
[0016]在一种可能的设计中，步骤S4中，所述预热温度为500℃
‑
600℃；在对模壳进行预热之前，在所述模壳的顶端安装冷铁，所述冷铁通过支撑件与所述浇口杯的外壁连接。
[0017]在一种可能的设计中，步骤S4还包括：在进行浇注之前，对所述冷铁部位及所述模壳外轮廓进行风冷30s
‑
40s。
[0018]在一种可能的设计中，步骤S4中，所述浇注温度为730℃
‑
740℃。
[0019]在一种可能的设计中，步骤S4还包括将翻转后的模壳放入压力罐内进行压力凝固的同时对所述冷铁进行风冷及其他激冷措施，最后得到桶型ZL208合金。
[0020]在一种可能的设计中，步骤S4中，所述对铝液进行精炼具体采用铝钛硼进行晶粒细化，采用氩气进行精炼处理。
[0021]在一种可能的设计中，还包括如下步骤：
[0022]步骤S5：清壳和切割、成分检测、初修、荧光检验、粗加工、X光检测、退火与粗校正、固溶、精校正、时效处理、精修、渗漏检测和力学性能检测。
[0023]本申请的有益效果：
[0024]本申请一种桶型ZL208合金的制备方法通过对桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿，以使所述桶型蜡件的内腔直径从所述第一端到所述第二端先增大后逐渐减小，能够使得制备的模壳的内腔直径从顶端到底端先增大后逐渐减小，这样结构的模壳在完成浇注和翻转180度以后能够形成良好的顺序凝固趋势，能够实现桶型铸件在凝固过程中的温度场自下而上逐渐升高，使铸件由下而上逐步凝固，进而使得共晶相Al2Cu无法靠自重下沉，避免ZL208合金铸件上出现偏析现象。本申请采用底注式浇注系统，充型平稳，不易发生卷气现象，利于杂质上浮。在整个浇注过程中模壳底端持续保持较高的温度，顶端温度相对较低，经翻转180 度后，原浇铸过程中模壳相对温度较低的顶端变成了底部低温区域，这样就可形成一个良好的温度梯度，翻转后放入压力罐内进行压力凝固，再结合在制作桶型蜡件阶段对内腔增加的楔形工艺补偿，综合以上措施，可实现更好的顺序凝固趋势，更好地避免ZL208合金铸件上出现偏析现象。
[0025]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0026]图1为本申请实施例中涉及的现有的桶型蜡件的内部结构示意图；
[0027]图2为本申请实施例中涉及的桶型蜡件的内部结构示意图；
[0028]图3为本申请实施例中对桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿的原理示意图；
[0029]图4为本申请浇注系统的结构示意图；
[0030]图5为本申请实施例1得到的桶型ZL208合金的X光检测图；
[0031]图6为本申请对比例1得到的桶型ZL208合金的X光检测图。
[0032]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
[0033]为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0034]应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]在本申请实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桶型ZL208合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：制作桶型蜡件，所述桶型蜡件具有第一端和第二端；对所述桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿，以使所述桶型蜡件的内腔直径从所述第一端到所述第二端先增大后逐渐减小；步骤S2：按产品组合工艺要求准备和组装浇注系统；所述浇注系统为底注式浇注系统；步骤S3：制作模壳，所述模壳的顶端与所述桶型蜡件的第一端相对应，所述模壳的底端与所述桶型蜡件的第二端相对应；步骤S4：对模壳进行预热；对铝液进行精炼得到浇注液；将所述浇注液通过所述浇注系统由所述模壳的底端向顶端进行浇注；浇注完成后将模壳翻转180度；将翻转后的模壳放入压力罐内进行压力凝固得到桶型ZL208合金。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，对所述桶型蜡件的内腔进行楔形工艺补偿的具体操作如下：按照热节圆补贴设计法，先在所述桶型蜡件的第二端画一个内切圆直径为d的初始圆，然后向第一端方向滚出直径为d1的第一圆，其中，第一圆的圆心位于初始圆的圆周上，依此类推做出直径为dn的最后一个圆；其中，各个圆的直径值关系为：d1=（1.05
‑
1.1）d，dn=（1.05
‑
1.1）dn
‑
1，n大于等于2。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述浇注系统包括浇口杯、主浇道、底部浇道和冒口，所述主浇道的一端连通所述浇口杯，另一端连通所述底部浇道，所述冒口的一端与所述底部浇道连通，另一端与所述模壳的底端连通；所述主浇道上设置有陶瓷过滤网。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述模壳的制作至少满足以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍仁兴，周凯，许达吉，张海彬，乌南，玉赛赛，
申请(专利权)人：赛普工业研究院安阳有限公司，
类型：发明
国别省市：