一种高效低成本钛合金铸造方法技术

本发明专利技术涉及一种高效低成本钛合金铸造方法，属于钛合金石墨型制备技术领域；步骤一、制作石墨模具的结构件，包括主浇道、2个上模、2个下模、套圈和垫块；步骤二、将主浇道、2个上模、2个下模、套圈和垫块放入除气炉进行真空除气处理；步骤三、装配石墨模具；步骤四、将装配完成的石墨模具浇注成形；本发明专利技术可大幅减少石墨模具的厚度和尺寸，降低石墨模具的生产成本。石墨模具周围的耐火砂在浇注成形后可方便去除，可大幅减少石墨模具清理的工作量，提高铸件生产效率。石墨模具整体被耐火砂覆盖，可有效减少浇注过程中的跑火风险。由于石墨模具的更薄尺寸，提高了整体模具的透气性，有利于铸件内部质量的提高。具有显著的经济效益。具有显著的经济效益。具有显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高效低成本钛合金铸造方法


[0001]本专利技术属于钛合金石墨型制备
，涉及一种高效低成本钛合金铸造方法。

技术介绍

[0002]钛合金具有高比强度、高耐热性、优良耐蚀性等优异性能，是优质轻型金属结构材料，被广泛应用于航空航天等领域。钛合金石墨型铸造工艺是一种传统的成形方法，能够实现绝大多数钛合金铸件成形。但在大批量生产时由于石墨模具装配、清理较为困难，工作效率较低，且为了防止钛合金在浇注过程中产生跑火造成危险，石墨模具往往非常厚大，严重制约了生产成本，限制了石墨型铸造方法在大批量钛合金铸件生产过程中的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种高效低成本钛合金铸造方法，改进现有石墨型铸造清理效率低、生产成本高的问题，满足钛合金铸件大批量生产时高效低成本的要求。
[0004]本专利技术解决技术的方案是：
[0005]一种高效低成本钛合金铸造方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一、制作石墨模具的结构件，包括主浇道、2个上模、2个下模、套圈和垫块；
[0007]步骤二、将主浇道、2个上模、2个下模、套圈和垫块放入除气炉进行真空除气处理；
[0008]步骤三、装配石墨模具；
[0009]步骤四、将装配完成的石墨模具浇注成形。
[0010]在上述的一种高效低成本钛合金铸造方法，所述上模和下模的壁厚均为10
‑
20mm。
[0011]在上述的一种高效低成本钛合金铸造方法，所述步骤二中，进行真空除气处理的具体方法为：
[0012]将主浇道、2个上模、2个下模、套圈、垫块和耐火砂放入除气炉，除气炉真空度不大于2Pa，除气温度为900℃，保温5小时。
[0013]在上述的一种高效低成本钛合金铸造方法，将各结构件和耐火砂放入除气炉时，耐火砂完全覆盖各结构件。
[0014]在上述的一种高效低成本钛合金铸造方法，所述耐火砂为莫来砂、石英砂或刚玉砂，粒度为30～60目，耐火度大于1000℃。
[0015]在上述的一种高效低成本钛合金铸造方法，所述步骤三中，石墨模具装配的方法为：
[0016]将底板水平放置，用4个竖直放置的挡板在底板上表面围成方形空腔；在空腔中底板的上表面撒一层耐火砂；将其中1个下模开口向上水平放置在耐火砂上；将其中1个上模开口向下对应安装在该下模的顶部；将垫块安装在该上模的顶部；安装缝隙通过耐火砂填充紧实，并填入耐火砂实现覆盖；将另一个下模开口向上安装在垫块的顶部；将另1个上模开口向下对应安装在该下模的顶部；将套圈套装在主浇道下端开口的外壁；将主浇道的下
端开口伸入最顶端上模的顶部；安装缝隙通过耐火砂填充紧实，并填入耐火砂实现覆盖。
[0017]在上述的一种高效低成本钛合金铸造方法，所述步骤四中，将石墨模具浇注成形的具体方法为：
[0018]将带有耐火砂的石墨模具放入钛合金凝壳炉内，调整真空度，当真空度小于等于1Pa时，开始熔炼，将熔化钛合金锭从主浇道顶部开口浇注入石墨模具中，实现产品成形。
[0019]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0020](1)本专利技术在装配过程中石墨模具周围填充有耐火砂，可大幅减少石墨模具的厚度和尺寸，降低石墨模具的制造成本；
[0021](2)本专利技术中石墨模具周围的耐火砂在浇注成形后可方便去除，可大幅减少石墨模具清理的工作量，提高铸件生产效率；
[0022](3)本专利技术石墨模具整体被耐火砂覆盖，可有效减少浇注过程中的跑火风险；
[0023](4)本专利技术由于石墨模具的更薄尺寸，提高了整体模具的透气性，有利于铸件内部质量的提高。
附图说明
[0024]图1为本专利技术钛合金铸造流程图；
[0025]图2为本专利技术石墨模具装配示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。
[0027]本专利技术提供一种高效低成本钛合金铸造方法，在装配过程中石墨模具周围填充有耐火砂，可大幅减少石墨模具的厚度和尺寸，降低石墨模具的生产成本。石墨模具周围的耐火砂在浇注成形后可方便去除，可大幅减少石墨模具清理的工作量，提高铸件生产效率。石墨模具整体被耐火砂覆盖，可有效减少浇注过程中的跑火风险。由于石墨模具的更薄尺寸，提高了整体模具的透气性，有利于铸件内部质量的提高。具有显著的经济效益。
[0028]高效低成本钛合金铸造方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
[0029]步骤一、制作石墨模具的结构件，包括主浇道1、2个上模2、2个下模3、套圈4和垫块5；上模2和下模3的壁厚均为10
‑
20mm。
[0030]步骤二、将主浇道1、2个上模2、2个下模3、套圈4和垫块5放入除气炉进行真空除气处理；真空除气处理的具体方法为：
[0031]将主浇道1、2个上模2、2个下模3、套圈4、垫块5和耐火砂6放入除气炉，除气炉真空度不大于2Pa，除气温度为900℃，保温5小时。将各结构件和耐火砂6放入除气炉时，耐火砂6完全覆盖各结构件。
[0032]耐火砂6为莫来砂、石英砂或刚玉砂，粒度为30～60目，耐火度大于1000℃。
[0033]步骤三、装配石墨模具；石墨模具装配的方法为：
[0034]将底板8水平放置，用4个竖直放置的挡板7在底板8上表面围成方形空腔；在空腔中底板8的上表面撒一层耐火砂6；将其中1个下模3开口向上水平放置在耐火砂6上；将其中1个上模2开口向下对应安装在该下模3的顶部；将垫块5安装在该上模2的顶部；安装缝隙通过耐火砂6填充紧实，并填入耐火砂6实现覆盖；将另一个下模3开口向上安装在垫块5的顶
部；将另1个上模2开口向下对应安装在该下模3的顶部；将套圈4套装在主浇道1下端开口的外壁；将主浇道1的下端开口伸入最顶端上模2的顶部；安装缝隙通过耐火砂6填充紧实，并填入耐火砂6实现覆盖，如图2所示。
[0035]石墨模具装配过程中的间隙用耐火砂充填，整体装配完成后用耐火砂完全包裹石墨模具。可大幅减少石墨模具的厚度和尺寸，降低石墨模具的制造成本。
[0036]步骤四、将装配完成的石墨模具浇注成形。将带有耐火砂6的石墨模具放入钛合金凝壳炉内，调整真空度，当真空度小于等于1Pa时，开始熔炼，将熔化钛合金锭从主浇道1顶部开口浇注入石墨模具中，实现产品成形。
[0037]石墨模具周围的耐火砂在浇注成形后可方便去除，可大幅减少石墨模具清理的工作量，提高铸件生产效率。石墨模具整体被耐火砂覆盖，可有效减少浇注过程中的跑火风险。
[0038]在耐火砂辅助下，实现石墨模具的更薄尺寸，仅为10
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20mm，提高了整体模具的透气性，有利于铸件内部质量的提高。
[0039]依据上面的钛合金铸件生产方法，制备出了钛合金铸件，铸件内部质量满足GJB 2896A
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2007中Ⅰ类铸件要求，X射线检测一次合格率100％，实际使用效果优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效低成本钛合金铸造方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、制作石墨模具的结构件，包括主浇道(1)、2个上模(2)、2个下模(3)、套圈(4)和垫块(5)；步骤二、将主浇道(1)、2个上模(2)、2个下模(3)、套圈(4)和垫块(5)放入除气炉进行真空除气处理；步骤三、装配石墨模具；步骤四、将装配完成的石墨模具浇注成形。2.根据权利要求1所述的一种高效低成本钛合金铸造方法，其特征在于：所述上模(2)和下模(3)的壁厚均为10
‑
20mm。3.根据权利要求1所述的一种高效低成本钛合金铸造方法，其特征在于：所述步骤二中，进行真空除气处理的具体方法为：将主浇道(1)、2个上模(2)、2个下模(3)、套圈(4)、垫块(5)和耐火砂(6)放入除气炉，除气炉真空度不大于2Pa，除气温度为900℃，保温5小时。4.根据权利要求3所述的一种高效低成本钛合金铸造方法，其特征在于：将各结构件和耐火砂(6)放入除气炉时，耐火砂(6)完全覆盖各结构件。5.根据权利要求4所述的一种高效低成本钛合金铸造方法，其特征在于：所述耐火砂(6)为莫来砂、石英砂或刚玉砂，粒度为30～60目，耐火度大...

【专利技术属性】
技术研发人员：范李鹏，徐信锋，姬艳硕，冯港雯，王宝兵，古金涛，杨剑，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：