[发明专利]大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法

权利要求书

1.一种大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)整体壳段铸造成型：采用底注缝隙式浇铸系统，根据预设计铸件图在呋喃树脂砂整体砂型中进行铝合金底注式反重力挤压浇铸；

所述铝合金为ZL114A高强铝合金，所述ZL114A高强铝合金的化学成分的重量百分数为：Si含量为6.5％～7.5％；Cu含量为1％～3％；Mg含量为0.45％～0.75％；Ti+Ni总含量为0.05％～0.1％；B含量为0.05％～0.1％；Sr含量小于0.01％；杂质总量≤0.75％，其中主要杂质Fe含量＜0.1％；余量为Al；

浇铸前确保浇铸炉内的温度大于40℃，进行所述浇铸炉预热并干燥，并控制所述浇铸炉内湿度小于80％；浇铸时控制所述铝合金液的温度在680℃～720℃，挤压压力大于0.1Mpa，冲型时间为20s～40s，保压压力为0.1MPa～0.12MPa，保压时间为250s～350s；浇铸后在炉温降到室温以后，静置4小时后开炉，得到整体壳段铸件；

(2)整体壳段热处理：对所述整体壳段铸件进行固溶处理、T6淬火和时效处理；

(3)整体壳段加工：对所述整体壳段铸件进行粗加工和精加工，得到所述大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段。

2.如权利要求1所述的大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法，其特征在于：步骤(1)中，所述ZL114A高强铝合金采用如下方法配制：

采用精Al锭以及精铝熔铸的Al-Si、Al-Cu、Mg和Ti-B中间合金配制合金；加入镍元素，并加入铝锶中间合金改善共晶硅形貌，优化合金元素含量；采用高纯氩气精炼，得到所述ZL114A高强铝合金。

3.如权利要求1或2所述的大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法，其特征在于：步骤(1)中，所述预设计铸件图具体为：设计长度收缩率为0.8％±0.05％，宽度收缩率为0.8％±0.05％，高度收缩率为0.85％±0.05％；设计铸件外型面单边余量大于6mm，铸件轴向单边余量大于8mm。

4.如权利要求1所述的大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法，其特征在于：步骤(1)中，所述呋喃树脂砂整体砂型采用如下方法制作：

基于预设几何尺寸加工内型模具和外型模具；

基于内型模具采用翻砂制造内模砂型，基于外型模具采用翻砂制造外模砂型，所述外模砂型的模壳厚度大于200mm；

将所述内模砂型与所述外模砂型进行装配，得到所述呋喃树脂砂整体砂型。

5.如权利要求4所述的大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法，其特征在于：所述基于预设几何尺寸加工内型模具和外型模具，包括：

基于预设几何尺寸加工内型模具块和外型模具块；

将所述内型模具块通过过定位连接以轴向拼装组合为所述内型模具，将所述外型模具块通过过定位连接以轴向拼装组合为所述外型模具；所述过定位连接具体为采用1个主销配合2个以上辅助销进行定位连接；

构成所述内型模具的网格筋部位的所述内型模具块采用呋喃树脂砂制成，制成的所述呋喃树脂砂内型模具块表面喷涂涂料。

6.如权利要求4所述的大型薄壁铝合金圆锥型整体壳段铸造成型方法，其特征在于：步骤(1)中，所述基于内型模具采用翻砂制造内模砂型，基于外型模具采用翻砂制造外模砂型后，所述呋喃树脂砂整体砂型制作方法还包括：

在所述内模砂型的表面涂刷由70～140目的擦洗砂和PEPSET树脂混合而成的树脂砂；

起模后在所述呋喃树脂砂整体砂型的型芯表面使用快干涂料涂刷2～3次，烘干后进行打磨。