一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102728778102728778B(45)授权公告日2015.02.11(21)申请号201210241421.4CN101489956A,2009.07.22,全文.(22)申请日2012.07.12审查员邓进俊(73)专利权人西安泵阀总厂有限公司地址710032陕西省西安市新城区东站路49号(72)发明人朱广(51)Int.Cl.B22C1/00(2006.01)B22C9/02(2006.01)(56)对比文件CN101947648A,2011.01.19,说明书第0007-0011段.CN1274625A,2000.11.29,说明书第18行至第24行.CN85108358A,1987.05.13,说明书第15行至第5行.US3679394A,1972.07.25,全文.CN1863622A,2006.11.15,全文.权利要求书1页权利要求书1页说明书6页说明书6页(54)发明名称一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺(57)摘要本发明涉及一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺，采用生产机加石墨铸型残留的石墨粉和石墨碎屑作为耐火材料，以砂型铸造造型工艺制作铸型，用真空自耗凝壳炉熔炼浇注，本发明主要工艺步骤有1)铸造模具制作；2)配置制备材料；3)造型；4)烘干固化；5)真空除气焙烧；6)熔炼浇注，本发明的优点：采用生产机加工石墨铸型残留的石墨粉和石墨碎屑有效的降低了生产成本；造型工艺简单，铸型材料利用率高；清砂方便。CN102728778BCN10278BCN102728778B权利要求书1/1页1.一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)铸造模具制作按照铸造工艺图制作铸造模具；2)配置制备材料选用原材料：对机械加工石墨型工艺残留的石墨粉和碎屑进行筛选，筛选出粒度在50～100目的石墨粉和粒度直径小于2mm的石墨砂；以及酚醛树脂、乙醇、草酸；配置粘结剂：将酚醛树脂与草酸按照质量比10∶1的比例混合，首先草酸用乙醇溶解后均匀的加入到酚醛树脂中，并搅拌10～20分钟配置成粘结剂，搅拌过程加入乙醇稀释，调节混合溶液的粘度至100～120s；配置面层石墨砂：按照质量比4∶1的比例将50～100目的石墨粉与上述配好的粘结剂混合，搅拌15～20分钟配置成面层石墨砂；配置背层石墨砂：将50～100目的石墨粉与20目的石墨砂按质量比1∶2的比例混合得到背层石墨粉，再按照背层石墨粉与上述配好的粘结剂的质量比4∶1的比例混合，搅拌15～20分钟获得背层石墨砂；3)造型首先在铸造模具的砂箱的底层及与金属接触的表面填铺一层面层石墨砂，厚度为10～20mm，用木槌轻轻捣实；然后再向砂箱中加入背层石墨砂并将砂箱填满，每铺一层背层石墨砂需用木槌捣实，力度比面层石墨砂稍大一些，每层填铺厚度20～30mm，直至把砂箱填满即可，最终在砂箱里形成未干燥固化的石墨铸型；4)烘干固化将步骤3)完成造型的石墨铸型连同砂箱一起放入烘干箱内，在70～80℃温度下保温30～100分钟；5)真空除气焙烧将步骤4)烘干固化完成的石墨铸型从砂箱中取出，放入真空炉中除气焙烧，真空度控制在50Pa以下，在抽真空状态下冷却至300℃以下出炉；6)熔炼浇注将步骤5)真空除气焙烧完成后的石墨铸型部件组型后，预热至200℃保温30分钟，采用真空自耗电极凝壳炉熔炼浇注，熔炼时真空度小于1Pa。2.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺，其特征在于，所述步骤5)中真空除气焙烧包括以下步骤，首先200℃保温2～2.5小时，其次400℃保温2～2.5小时，然后600℃保温2～2.5小时，最后950℃保温4～5小时。3.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺，其特征在于，所述步骤1)中制作铸造模具的材料为木材或钢或铝中的一种。2CN102728778B说明书1/6页一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺技术领域[0001]本发明涉及铸造工艺，具体涉及一种钛及钛合金铸件加工用砂型铸造工艺。背景技术[0002]钛及钛合金以其高的比强度、优异的耐腐蚀性能，在航空航天、石油化工、医疗体育等个领用都备受青睐。钛在地壳中的存储量较高，仅次于Al、Mg等元素，但是目前钛在日常使用并不普遍。钛是一种非常活泼的金属元素，特别是在高温下易于与其他元素发生化学反应，熔融态的钛金属几乎能和所有的耐火材料发生不同程度的化学反应。这使得钛及钛合金铸造必须选用高化学稳定性的铸型材料，在真空或惰性气体保护条件下熔炼，铸造生产成本很高。[0003]目前，用于钛及钛合金合金铸造的最常用的方法有机加石墨型铸造工艺和熔模精密铸造工艺。机加石墨型铸造