[发明专利]一种解决铝合金铸件表面显微疏松的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于工艺处理方法技术领域，尤其涉及一种ZL2××系列铝合金铸件表面显微疏松的工艺方法。

背景技术

铸件显微疏松在相关资料上的定义为：金属液凝固过程中晶粒之间形成的微小孔洞。显微疏松的形成主要同合金的结晶温度范围和铸件壁厚等有关。通常合金的结晶温度范围越宽，越容易形成糊状凝固，最后剩余的部分金属液体被固相枝晶分枝分割为众多的小区域，导致金属液结晶时晶粒之间产生微小的孔洞。铝合金铸件在航空标准中规定有砂型铸造方法和熔模铸造方法制备，但熔模铸造方法生产的ZL2××系列铝合金铸件由于铸件表面显微疏松，铸件在荧光检查中不能通过导致铸件报废量大，尤其在铸件壁厚超过10mm铸件上表现更为突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供在熔模铸造工艺下生产ZL2××系列铝合金铸件，铸件表面无显微疏松，符合航空标准要求的铸件。

本发明的技术方案是：由于ZL2××系列铝合金铸件，正常熔模铸造工艺条件下生产，铸件表面显微疏松严重，不符合航空标准要求，荧光检查不能通过。为了控制ZL2××系列铝合金铸件表面疏松，使得铸件表面无显微疏松，符合航空标准要求，采取分散浇注、冷壳浇注，强制冷却工艺，达到消除表面显微疏松的目的。具体包括以下步骤：

第一步，分散浇注：在浇注铸件时，尽可能多的设置内浇口，以达到分散金属液，降低热量对模壳的局部冲击，消除铸件局部过热的目的；

第二步，冷壳浇注，将模壳焙烧后降至室温，进行浇注；

第三部，强制冷却，在铸件浇注完毕后，立刻对铸件厚大部位吹风或吹CO₂气体，以达到快速冷却的目的。

本发明的有益效果是：通过采用熔模铸造工艺生产ZL2××系列铝合金铸件，得到满足航空标准要求，表面无显微疏松的铸件，且经过多批次验证均达到要求，满足了ZL2××系列铝合金铸件使用要求，为ZL2××系列铝合金铸件控制表面显微疏松提供了一个新的途径。

具体实施方式：

下面通过具体实例对本发明进行进一步的详细说明：

某壳体设计要求为ZL201熔模精密铸件，铸件要求荧光检查，铸件表面不得有显微疏松。故此采用了本发明的分散浇注、冷壳浇注，强制冷却工艺方法生产。

在铸件浇注系统设计时分散内浇口，以分散金属液，将所制模壳在1020℃焙烧，保温＞1.5h后降至室温待浇注；在100Kg电阻炉中熔炼ZL201金属，金属液熔化、精炼、打渣干净后于720℃出炉，浇注成铸件；浇注后迅速采用压缩空气对铸件厚大部位进行强制冷却至300℃以下，继续自然冷却至室温，脱壳清理。在经上述工艺方法制备的49件铸件中，经荧光检查，均满足用户设计、使用要求。本工艺方案的成功实施，为解决ZL2××系列铝合金铸件表面显微疏松提供了新的思路和选择途径。