[发明专利]一种减少铝硅系合金铸件内部缩松的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝硅系合金铸造方法，特别是涉及一种减少铝硅系合金铸件内部缩松的铸造方法。

背景技术

铝合金金属型铸造，其优点是冷却速度快，表层组织致密，但其缺点是透气性较差，厚大位置容易产生缩松，在铝硅系合金中，含铜类的合金在铸造过程中，缩松倾向大。由于缩松的存在将减少铸件的有效承载面积，甚至造成应力集中而大大降低铸件的物理和力学性能。由于铸件的连续性被破坏，使铸件的气密性、抗蚀性等性能显著降低；加工后铸件表面的粗糙度提高，从而降低铸件的机械性能，需要补缩，通常采用在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口等工艺措施，使铸件上远离冒口的部位先凝固，而后是靠近冒口部位凝固，最后是冒口本身的凝固，但是在金属型上有的位置却很难实现增加冒口的方法。同时，对于管壁薄而颈部较厚铸件，除了厚大部位容易产生缩松外，在较薄的管壁即使表面没有缩松、缩孔等明显缺陷，但由于壁厚太薄，不能承受压力，在使用过传统的变质剂和铝锶合金变质剂后，该状况不能得到明显改善，仍是通不过压力测试，明显不能满足产品要求。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种减少铝硅系合金铸件内部缩松的铸造方法，通过对模具进行改进以及铸造过程中对硅铝系合金变质处理，解决铸件内部缩松的问题，增加铸件的耐压性能。

技术方案：一种减少铝硅系合金铸件内部缩松的铸造方法，包括：安装模具、配料、熔炼变质、精炼、浇注、清理和加工，其中：在安装模具步骤中，在铸件需增加极冷措施的模具相应区域加设铜镶块，使该区域形成激冷，迅速冷却，达到无缩松的要求；在熔炼变质步骤中，当温度达到700-720℃时开始加入铝钛硼合金变质剂，加入量为总炉料的0.3-0.5%(wt)，随后加入精炼剂，加入比例为总炉料的0.3-0.5%(wt)，搅拌8-10分钟。

所述安装模具步骤中，在模具顶杆部位增加排气装置。

所述熔炼变质步骤步骤中，铝钛硼合金变质剂加入量为总炉料的0.4%(wt)。

所述精炼步骤中，精炼剂加入比例为总炉料的0.35%(wt)。

所述浇注步骤中，浇注温度控制在710-720℃，采用旋转浇注，旋转时间8s，留模2min，开模取件。

有益效果：在铸件需增加极冷措施的模具相应区域加设铜镶块，可使该处快冷，从而使铸件有效的补缩，达到无缩松的要求；在模具顶杆部位增加排气措施，解决了铸件局部出现点状缩松的问题；使用铝钛硼变质剂代替传统的变质剂和铝锶合金变质剂，由于其中含有钛和硼，可增强晶粒细化，从根本上使组织致密，从而增强铸件的耐压性能，压力测试由原来的1bar上升到现在的4.5bar依然不会出现渗漏，提高了铸件成品率。

具体实施方式

实施例：

一种减少铝硅系合金铸件内部缩松的铸造方法，包括如下步骤：

1、安装模具，在铸件厚大部位需增加极冷措施的模具相应区域加设铜镶块，在模具顶杆位置增加排气装置。

2、配料，进行熔炼，当温度到达720℃左右时开始加入变质剂AlTi₁₀Be₅(购自徐州金钛金属有限公司)，加入量为0.4%，之后浇注样块，检验变质效果，断口显示为银白色丝绒状时为变质合格，然后加入比例为0.35%的精炼剂进行精炼，搅拌8-10分钟。

3、浇注，浇注前检验材料成分，合格后进行浇注，浇注温度控制在710-720℃，旋转浇注，旋转时间8秒，之后，留模2分钟，开模取件。

4、清理后进行加工，检验加工表面缺陷，气密性能，耐压能力。

测试结果如下表：

 经原有工艺铸造的产品加工后表面粗糙度在6.3的情况下，可目视表面缺陷，缩孔，经过耐压测试只能达到1Bar的压力，且仍有50%以上的渗漏。但经过改进后的铸件，在加工后粗糙度达到1.6时，看不到表面缺陷，经过耐压测试可达到4.5Bar的压力，且没有渗漏。