一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111203514A(43)申请公布日2020.05.29(21)申请号202010025828.8(22)申请日2020.01.10(71)申请人谷英梅地址252300山东省聊城市阳谷县安乐镇肖坑村东(72)发明人谷英梅胡德润(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.B22C7/02(2006.01)B22C9/04(2006.01)C22C19/05(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法(57)摘要本发明公开了一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，属于合金薄壁铸件技术领域，通过在模料表面上涂料和撒砂，模料表面各处都要均匀涂上耐火涂料，并且根据熔模的结构特点在耐火涂料筒中转动或上下移动，防止熔模上的凹角、沟槽和小孔集存气泡，同时撒砂是为了增强型壳和耐火涂料，防止涂层干燥时由于凝胶收缩而产生穿透型裂纹，采用压力结晶的方法，使得熔融金属在压力下凝固，保证液态金属能更好的充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件的精密度，防止气孔、浇铸不足的缺陷，同时还能够增加铸件的致密度，使得型壳整体的稳定性变得更好，在蜡料制成模料加热脱模后，可以对其进行回收循环利用，从而避免原料的浪费，降低了使用成本。CN111203514ACN111203514A权利要求书1/2页1.一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、配制模料：通过加热的方法将蜡料、天然树脂和塑料融化混合成一体，在冷却情况下，将模料剧烈搅拌，使模料成为糊膏状态供压制熔模使用；S2、压制熔模：预先在压型表面涂上一层薄薄的分型剂，然后使用压模机把配制好的模料压入压型内，待其凝固硬化后取出；S3、制成型壳：a、熔模的除油和脱脂，对熔模表面进行除油和脱脂；b、在熔模上涂挂涂料和撒砂，将熔模浸涂耐火涂料，撒上料状耐火材料，经过干燥和硬化，如此反复多次，使得耐火材料涂挂层达到需要的厚度为止，这样形成多层型壳；c、型壳干燥和硬化，型壳每涂复一层，就对其干燥和硬化，使涂料中的粘结剂由溶胶向冻胶、凝胶转变，把耐火材料连在一起；d、自型壳中熔失熔模，型壳完全硬化后，采用加热方法熔去熔模；e、焙烧型壳，将型壳直接送入炉内焙烧，焙烧时逐渐增加炉温，将型壳加热至8000-10000℃，保温一段时间；S4、浇铸：a、安装型壳，使用液压缸打开压力罐的顶盖，将型壳放置在压力罐内，并把型壳固定在压力罐内，同时在型壳与罐体之间安装纱网，向纱网内倒入砂子，然后再控制液压缸把压力罐盖上；b、抽真空，在压力罐密封后，立即锁紧压力罐，同时对压力罐内部进行抽真空；c、熔炼合金，将多晶镍基高温合金原料投入冶炼炉中，并且抽真空，控制真空熔炼室的真空度为10-15Pa，再将真空熔炼室加热，使得真空熔炼室的温度保持在1580±10℃，使多晶镍基高温合金原料完全熔化；d、增压及凝固，将金属液倒入型壳内，在保持压力罐内真空度不便的条件下，对压力罐充入稀有气体，使压力从负压转变为正压，根据铸件加工特性，维持在特定的压力值；e、卸压，当铸件完全凝固后，排出压力罐内的气体，打开压力罐，将型壳和砂子倒出；S5、铸件清理：从铸件上清除型壳，再从浇冒系统上取下铸件，去除铸件上所粘附的型壳耐火材料，最后对铸件热处理后清理，如除氧化皮和切割浇口残余等；S6、品质检查：使用量具对铸件的尺寸、形状、重量、表面粗糙度和表面缺陷等外观进行测量，然后再使用X射线对铸件内部进行探伤，查找铸件内部缩孔、缩松缺陷等。2.根据权利要求1所述的一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：所述耐火材料采用石英、刚玉和硅酸胶体溶液混合制成。3.根据权利要求1所述的一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：所述熔模熔化的方法为热水法或同压蒸汽法。4.根据权利要求1所述的一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：所述分型剂为机油、松节油等。5.根据权利要求1所述的一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：所述模料在脱模后可以回收，再用来制造行的熔模或浇冒。6.根据权利要求1所述的一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：所述模料主要用蜡料配置而成的模料，它的熔点为60-700℃。2CN111203514A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，其特征在于：所述高温合金为多晶镍基高温合金，其正常成分为0.05C、19.0Cr、53.0Ni、3.0Mo、5.0(Nb+Ta)、0.5Al、0.9Ti和其余Fe。3CN111203514A说明书1/4页一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法技术领域[000