[发明专利]熔模精密制造真空热成形生产工艺

说明书

本发明公开了一种熔模精密制造真空热成形生产工艺，包括制作熔模、制造蜡型、脱蜡、焙烧、制作中间合金、装坩埚、装熔模、真空熔炼、浇注、出炉、清除熔模等步骤。本发明通过在真空环境条件下对合金料进行熔炼、脱模，生产工艺简单，具有如下优点：显著提高金属利用率；具备良好的充型性能；不断提高铸件质量；节约成本、提高整体效率；积极改善浇筑条件，实现机械化；本发明可以明显改善或解决目前合金铸造中存在的铸件质量差、机械性能差、导电性能差、铸造损耗严重等缺陷；有效的解决了部分金属元素在大气中极易氧化、合金熔液流动性差、粘度大、易粘结等问题，极大的提高了合金铸件的质量；生产得到的铸件产品尺寸更稳定，精度更高。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体地，涉及一种熔模精密制造真空热成形生产工艺。

背景技术

熔模精密铸造是一种少切削或无切削的铸造工艺，其应用非常广泛，不仅适用于各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸造的复杂、耐高温、不易加工的铸件，均可采用熔模精密铸造技术来实现。熔模精密铸造获得的产品精密、复杂，接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净成形的先进工艺，是铸造行业中一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。

目前，熔模铸造通常是在大气环境下进行的，其产品存在以下几方面缺点：铸造缺陷严重，成品率低，大气环境下由于铬青铜熔液流动性差，致使铸件出现许多诸如气孔、缩孔、疏松、夹渣等难以避免的缺陷；铸造损耗严重，铸造成本高，大气环境下由于合金熔液流动性差、粘度大，极易粘结坩埚、模具，致使铜液损失严重，损耗量可达20％-30％；铬含量偏低，机械性能差，大气环境下由于部分金属元素(如铬元素)极易氧化，铸造过程中铬损失严重，致使铬含量偏低，固溶时效处理后硬度和抗拉强度不足；导电效果差，大气环境下由于铸件含气量高、氧化夹渣严重，致使铸件导电性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔模精密制造真空热成形生产工艺，通过在真空环境条件下对合金料进行熔炼、脱模，生产工艺简单，具有如下优点：显著提高金属利用率；具备良好的充型性能；不断提高铸件质量；节约成本、提高整体效率；积极改善浇筑条件，实现机械化；本发明可以明显改善或解决目前合金铸造中存在的铸件质量差、机械性能差、导电性能差、铸造损耗严重等缺陷；有效的解决了部分金属元素在大气中极易氧化、合金熔液流动性差、粘度大、易粘结等问题，极大的提高了合金铸件的质量；生产得到的铸件产品尺寸更稳定，精度更高。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

熔模精密制造真空热成形生产工艺，包括如下步骤：

步骤S1、制作熔模:使用产品模具进行注蜡，制备出待铸造的产品的蜡模即熔模；

步骤S2、制造蜡型：将蜡模和浇注系统进行焊接得到模组，在模组的外表面涂上耐火材料，进行型壳的制造；

步骤S3、脱蜡、焙烧：将制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡，将脱蜡好的型壳进行焙烧，首先将高温焙烧炉升温至300℃保温30min，再缓慢升温至650℃保温30min，再缓慢升温至950℃，保温60min后随炉冷却至室温；

步骤S4、制作中间合金；将合金料放入坩埚内，在真空环境下熔炼四小时以上；

步骤S5、装坩埚：将石墨坩埚放入真空炉加热器内，然后将步骤S4的中间合金放入坩埚内；

步骤S6、装熔模：将步骤S3焙烧好的型壳放入真空炉内，放置到机械升降装置上，然后将浇口杯放在熔模浇口上，浇口杯对准坩埚底部的浇口塞；

步骤S7、真空熔炼：启动真空泵，将炉内真空抽至30Pa以内，控制熔炼温度在1350℃-1450℃，熔炼时间在3-4h；

步骤S8、浇注：熔炼完成后，将熔模顶起，开启浇口塞，合金液浇注到熔模内；