[发明专利]一种大型复杂舵骨架类钛合金铸造方法

说明书

本发明提供了一种大型复杂舵骨架类钛合金铸造方法，包括：根据待成型的舵骨架类钛合金铸件的结构特点，设计底注式浇注系统；将所述直浇道从所述底注式浇注系统的顶部贯穿至底部；根据所述底注式浇注系统，通过软件求差方式生成石墨模具；将所述石墨模具在常温下进入除气炉除气；所述除气炉真空度小于3Pa；将除气后的分体的所述石墨模具进行装配组合；将装配完成后的所述石墨模具放入钛合金凝壳炉内，抽取真空熔化钛合金锭并浇注成形，以生成成型的舵骨架类钛合金铸件。本发明可以满足大型复杂舵骨架类钛合金铸件生产要求，提高大型复杂钛合金舵骨架类铸件内部质量和合格率。

技术领域

本发明涉及钛合金石墨型制备技术领域，特别是一种大型复杂舵骨架类钛合金铸造方法。

背景技术

钛合金具有高的比强度、高的耐热性、优良的耐蚀性等优异性能，是优质轻型金属结构材料，被广泛应用于航空航天等领域。

导弹具有速度快、射程远等特点，某型号导弹技术指标要求高精确、高马赫、超视距、突防等，其弹体结构件采用了钛合金材料。其中某舵骨架铸件长度为600mm，宽度为240mm，最大壁厚17mm，最小壁厚为8mm，内部为变壁厚结构。舵骨架内部分布多处减轻凹槽，大小不一，共计12处。总体来说，该舵骨架尺寸很大，内部结构较复杂且壁厚相差较大，铸造过程中极易产生铸造缺陷。铸件要求为I类铸件，需要进行100％X光检测，内部质量要求很高。

通过对该舵骨架结构和技术要求的综合分析，采用钛合金石墨型及底注式浇注系统的铸造工艺方案，其中舵骨架铸件呈倾斜状放置。底注式浇注系统可以显著提高舵骨架铸件的内部质量，但由于该新型浇注系统要求舵骨架倾斜放置，无法满足大型复杂舵骨架类钛合金铸件生产要求，导致大型复杂钛合金舵骨架类铸件内部质量和合格率较低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术无法满足大型复杂舵骨架类钛合金铸件生产要求，导致大型复杂钛合金舵骨架类铸件内部质量和合格率较低的不足，提供了一种大型复杂舵骨架类钛合金铸造方法。

本发明的技术解决方案是：

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种大型复杂舵骨架类钛合金铸造方法，包括：

根据待成型的舵骨架类钛合金铸件的结构特点，设计底注式浇注系统；

将所述直浇道从所述底注式浇注系统的顶部贯穿至底部；

根据所述底注式浇注系统，通过软件求差方式生成石墨模具；

将所述石墨模具在常温下进入除气炉除气；所述除气炉真空度小于3Pa；

将除气后的分体的所述石墨模具进行装配组合；

将装配完成后的所述石墨模具放入钛合金凝壳炉内，抽取真空熔化钛合金锭并浇注成形，以生成成型的舵骨架类钛合金铸件。

优选地，所述石墨模具包括：底板、圈套、外模、垫片和垫块，其中，

所述主浇道上到下依次开设五个圆孔，所述主浇道的底部通过凹凸结构装配固定于所述底板上；

所述主浇道的两侧面通过所述套圈与层叠倾斜设置的多个所述外模连接；

每侧的多个所述外模中相邻两个所述外模之间通过所述垫片装配连接；

每侧的多个所述外模的底端通过所述垫块倾斜设置；

所述外模通过所述垫块与所述主浇道相配合。

优选地，所述待成型的舵骨架类钛合金铸件采用倾斜放置，通过垫块与所述主浇道形成一定角度。

优选地，所述底板装配固定在所述钛合金凝壳炉底板上，以使所述直浇口与所述浇口杯嵌套。