[发明专利]耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械零部件铸造技术领域，尤其涉及一种耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂铸造工艺。

背景技术

随着高端发动机的发展，涡轮增压器逐渐成为了高端发动机的标配。伴随着大功率发动机的开发，其对涡轮增压器的耐温要求也越来越高，有时需要涡轮增压器的工作温度达到1050-1150℃，甚至更高。然而，常规的球铁、硅钼、高镍等铸铁材料的涡轮增压器壳已不能满足使用要求。针对上述问题，一些企业提出使用耐热铸钢材料的涡轮增压器壳，但由于耐热铸钢材料的熔炼温度高、钢液流动性差及熔炼工艺难，再加上涡轮增压器壳的复杂结构及高精度要求，使得铸造十分困难。而且，铸造得到的涡轮增压器壳缺陷多、成品率低，且工艺出品率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂铸造工艺，以解决现有铸造工艺加工制得的涡轮增压器涡轮壳体铸造缺陷多、成品率低及工艺出品率低的技术问题。

本发明提供的耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂铸造工艺，包括用于成型的铁模覆砂模具和适用于耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体的熔炼工艺。

所述铁模覆砂模具包括壳形模具，所述壳形模具的内腔设置有不同厚度的覆砂层，在铸件较厚的部位，覆砂层较薄，在铸件较薄的部位，覆砂层较厚。

所述铁模覆砂模具上设置有浇注系统。

铸造时，将与铸件匹配的型芯放入所述壳形模具内，熔融的钢液经浇注系统注入至所述壳形模具的内腔，在所述型芯和所述壳形模具的共同作用下成型。

所述熔炼工艺中，钢液的出炉温度在1700-1710℃之间，钢液的浇注温度在1650-1670℃之间，每浇注0.5t钢液的时间控制在6-7min之间。

进一步的，所述铁模覆砂模具为一型一件；

或者，所述铁模覆砂模具为一型多件。

进一步的，所述覆砂层通过高压射砂得到。

上型动模盖合在上型定模上，形成上型，下型动模盖合在下型定模上，形成下型，上型盖合在下型上，形成所述壳形模具。

所述壳形模具上设置有用于为其进行加热的加热装置，达到覆膜砂的固化温度后，将覆膜砂由所述壳形模具的射砂口射入所述上型动模与所述上型定模及所述下型动模与所述下型定模之间的容置腔中，制做所述覆砂层。

所述射砂口至少为一个。

进一步的，所述壳形模具上还设置有排气道，所述排气道的一端与所述容置腔连通，另一端与外环境连通，所述排气道设置在覆膜砂不易到达的位置处。

进一步的，所述加热装置包括电加热装置。

所述上型动模的温度高于所述上型定模的温度，所述下型动模的温度高于所述下型定模的温度。

进一步的，所述壳形模具的内腔成比例大于所述铸件的外轮廓，比例系数为2.0-2.3％。

进一步的，所述浇注系统包括浇口和内浇道，所述内浇道靠近所述壳形模具的成型内腔设置；所述内浇道至少为一个。

所述浇口和所述成型内腔通过至少一个所述内浇道连通。

进一步的，所述内浇道与所述壳形模具的成型内腔之间的连接部位设置有进火嘴，所述进火嘴的长度为4-6mm。

进一步的，所述浇注系统还包括冒口，所述冒口设置在所述铸件的厚壁热节处，所述冒口与所述成型内腔连通。

进一步的，所述内浇道的数量与所述铁模覆砂模具单次成型的件数匹配，且各所述内浇道靠近各所述铸件对应位置处的所述冒口设置。

本发明耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体铁模覆砂工艺带来的有益效果是：

通过设置铁模覆砂模具和适用于耐热铸钢涡轮增压器涡轮壳体的熔炼工艺，其中，铁模覆砂模具用于铸件的成型，包括壳形模具。壳形模具的内腔设置有不同厚度的覆砂层，具体的，在铸件较厚的部位，覆砂层较薄，在铸件较厚的部位覆砂层较厚。并且，在铁模覆砂模具上还设置有用于浇注钢液的浇注系统。进行铸造时，将与铸件相匹配的型芯放入壳形模具内，经过浇注系统将熔融的钢液注入壳形模具的内腔，使其在型芯和壳形模具的共同作用下成型。其中，钢液的出炉温度控制在1700-1710℃之间，浇注温度控制在1650-1670℃之间，且每浇注0.5t钢液的时间控制在6-7min之间。