[发明专利]一种高性能铝合金铸造用复合铸型

说明书

本发明公开了一种高性能铝合金铸造用复合铸型，其特征在于：包括覆砂金属外模与高导热砂芯，所述覆砂金属外模与高导热砂芯围合成型腔，在所述覆砂金属外模上还设置有与型腔相通的浇道，所述浇道包括远型腔端的直浇道和近型腔端的缝隙浇口，在所述浇道壁与型腔外壁上设置有覆砂层，在所述浇道壁上的覆砂层外还设置有保温涂层。本发明能有效解决铸件的缩孔、疏松等缺陷。

技术领域：

本发明涉及一种高性能铝合金铸造用复合铸型及其制备方法，属于铝合金精密铸造领域。

背景技术：

随着轻量化的推进，高性能铝合金铸件做为关键结构的承重件，在航空航天、兵器、船舶等领域的应用日益广泛。Al-Cu合金结晶温度范围宽（100℃左右），流动性差，热裂倾向大，不易实现顺序凝固，铸件内部易出现缩孔、疏松等质量问题。具有糊状凝固特性Al-Cu合金，冒口有效补缩距离短，铸件中下部的补缩效果差，凝固组织不致密，合金凝固时α固溶体过度生长，θ(Al₂Cu）、T(Al₁₂Mn₂Cu)等强化相偏聚在晶界处，导致铸件晶粒粗大、性能低下，因此，要解决Al-Cu合金铸件的上述问题，必须建立合理的温度场，保证铸件顺序凝固。

目前，国内针对Al-Cu合金铸件缩孔、疏松严重等问题也展开了相关研究，主要集中在铸型水冷、空冷、局部加热等温度调控方式方面，并取得了一定的效果，但对铸件的凝固缺陷调控作用有限。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种通过能够实现顺序凝固的高性能铝合金铸造用铸型。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种高性能铝合金铸造用复合铸型，其特征在于：包括覆砂金属外模与高导热砂芯，所述覆砂金属外模与高导热砂芯围合成型腔，在所述覆砂金属外模上还设置有与型腔相通的浇道，所述浇道包括远型腔端的直浇道和近型腔端的缝隙浇口，在所述浇道壁与型腔外壁上设置有覆砂层，在所述浇道壁上的覆砂层外还设置有保温涂层；所述保温涂层由硅石粉5.4kg，锆英粉4.3kg，石墨粉1.8kg，酚醛树脂0.9kg，无水乙醇3.8kg配制而成；所述高导热砂芯为中空结构，孔径为Φ150~Φ350mm。所述高导热砂芯由30目~50目的石灰石砂758kg，70目~80目的碳质砂647kg，40目~60目的铁粉465kg，低糠醇树脂粘接剂14.5kg，对甲苯磺酸固化剂18kg配制而成。所述覆砂层由50目~60目的硅砂420kg，酚醛树脂12.5kg，固化剂48kg，润滑剂33.6kg，溃散剂1.4kg，短玻璃纤维0.8kg配制而成。

一种高性能铝合金铸造用复合铸型，包括覆砂金属外模与高导热砂芯，所述覆砂金属外模与高导热砂芯围合成型腔，在所述覆砂金属外模上还设置有与型腔相通的浇道，所述浇道包括远型腔端的直浇道和近型腔端的缝隙浇口，在所述浇道壁与型腔外壁上设置有覆砂层，在所述浇道壁上的覆砂层外还设置有保温涂层；所述保温涂层由硅石粉3.7kg，锆英粉3.0kg，石墨粉1.2kg，酚醛树脂0.6kg，无水乙醇2.6kg配制而成；所述高导热砂芯为中空结构，孔径为Φ150~Φ350mm。所述高导热砂芯由30目~50目的石灰石砂454kg，70目~80目的碳质砂388kg，40目~60目的铁粉铁粉279kg，低糠醇树脂粘接剂8.7kg ，对甲苯磺酸固化剂10.8kg配制而成。所述覆砂层由50目~60目的硅砂210kg，酚醛树脂6.2kg，固化剂23kg，润滑剂16.5kg，溃散剂0.6kg，短玻璃纤维0.3kg配制而成。