[发明专利]一种舱门盖铸件的差压铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及差压铸造工艺制备零件技术领域，尤其涉及一种舱门盖铸件的差压铸造工艺。

背景技术

差压铸造是一种压力下充型和凝固结晶的铸造工艺方法，该工艺将“可控速充型”和“压力结晶”相结合，使产品赋予了有别于金属型铸造、低压铸造产品的组织和性能。差压铸造又称反压铸造、压差铸造，它是在低压铸造的基础上，铸型外加密封罩，同时向坩埚和罩内通入可控制压力的压缩空气，控制坩埚内的压力高于罩内压力，使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充填铸型，并在压力下凝固结晶的一种铸造工艺方法。差压铸造工艺将“可控速充型”和“可控压力下结晶”相结合，可获得最佳的充型速度和最优质的充型金属液，可避免外来夹杂物进入型内，使差压铸造产品赋予了有别于金属型铸造、低压铸造产品的组织和性能，因此差压铸造可得到组织致密、无铸造缺陷、性能优良的铸件。故差压铸造具有以下优势：

①可获得最佳的充型速度。重力铸造浇注时很难避免液流的冲击和紊流，低压铸造时虽能调节充型速度，但充型过程中型腔内气体给金属液造成的反压力不能调节，难以精确控制充型速度。差压铸造时既可控制压力差，又能控制铸型内的反压力，故能获得最佳充型速度，使金属液充型良好；

②可获得最优质的充型金属液。由于靠升液管输送金属液，因此可避免外来夹杂物进入铸型内；

③可获得致密的铸件。因铸型内合金液始终在一个较大压力作用下结晶和凝固，极强的补缩能力可及时充填出现的缩孔，减小裂纹倾向，一定程度上消除了铸件的热裂隐患；

④可获得无针孔或少针孔铸件。由于压力作用下能阻止已溶解到金属液中的气体析出，故减少了铸件中针孔产生的可能性；

⑤铸件尺寸精度与表面质量得到改善；

⑥可提高铸件力学性能。与低压铸造相比，差压铸造铸件的抗拉强度(Rm)、伸长率(A)可分别提高10％～50％、25％～50％。

舱门盖铸件是大型舰船和舰艇医用高压氧舱重要零部件之一，其性能质量直接影响医用氧舱的可靠性和安全性。舱门盖铸件的尺寸较大，壁厚相差悬殊，上部和底部的壁厚大，中间壁厚小，采用普通的金属型重力铸造或低压铸造工艺存在较多缺点，主要表现在：铸件成形困难，存在疏松缩孔等铸造缺陷，热裂倾向严重，由于铸件的致密度不够导致铸件耐压试验不合格，严重影响铸件的成品率，铸件的成本居高不下，力学性能低，严重影响舰艇医用氧舱的使用寿命、安全性和可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述舱门盖制造方法的缺点，提供一种差压铸造舱门盖铸件，满足舰艇医用氧舱对舱门盖铸件的力学性能、耐压性能要求。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种舱门盖铸件的差压铸造工艺，其特征在于该铸造工艺包括下列步骤：

a、铸件材料采用高强度铸造铝合金，代号为ZL114A，其合金成份按质量百分数处理为：

Si 6.5～7.5，Mg 0.45～0.6，Ti 0.1～0.2，

Be 0.04～0.07，Fe≤0.2，Mn≤0.1，Cr≤0.05，

Pb≤0.03，Sn≤0.01，AI余量；

b、按上述质量百分数比例配制ZL114A合金；

c、将ZL114A合金放入熔化炉中进行熔化，熔化后对合金液进行细化、精炼处理，细化处理的温度为740℃～760℃，并按合金液总量加入质量百分数为0.3～0.5％的铝钛硼细化剂；精炼处理的温度为730℃～740℃，并按合金液总量加入质量百分数为0.3～0.5％的精炼剂，最后将处理好的合金液注入差压铸造保温坩埚；

d、同时对差压铸造机进行调试准备，将预热至150℃～200℃的升液管安装到保温炉上；

e、同时进行预热模具，将模具预热到200℃～250℃后对模具型腔喷刷涂料，然后合模；

f、将坩埚内的合金液注入模具进行差压铸造的升液、充型、保压、卸压：

(1)先设定差压铸造工艺参数：设定气源压力0.8～1.0Mpa，同步压力0.6～0.7Mpa，升液速度65～70mm/s，充型速度55～65mm/s，结晶增压压力0.01～0.015Mpa；

(2)向模具型腔和坩埚同时通入压缩空气，调节升液压力0.02Mpa～0.03Mpa，充型压力0.035Mpa～0.04Mpa，控制模具型腔和坩埚中的压力差；