[发明专利]一种合金铸件的制备方法

说明书

一种合金铸件的制备方法，绘制铸件三维结构，设计铸件浇注系统，并完成组型，在薄厚壁交接处增加防裂筋，制备铸件硅溶胶模壳，对ZL210A合金进行熔炼，将熔炼后的合金低压浇注铸件硅溶胶模壳，得到铸件，对铸件进行退火处理，热处理，然后进行固溶处理，去除防裂筋。本发明在薄厚壁交接处增加防裂筋，在一定程度上改变了铸件的模组系数，提高了该位置的散热性，有利于薄厚壁连接处金属液的凝固，其次防裂筋也可以在热处理过程中保护铸件，降低外部应力的干扰；Zr、B与V不仅可以减少铸造热应力，而且提高了ZL210A合金的综合力学性能；还能有效的消除铸件的热应力，避免铸件的薄厚壁交界处在固溶处理过程中出现热裂缺陷。

技术领域

本发明涉及一种合金铸件的制备方法，该方法适用于以ZL210A合金作为材质的铸件，在固溶处理过程中出现热裂缺陷的解决方法。

背景技术

现阶段，新研制的高强度优质铝合金都基于Al-Cu系合金，其通过添加Mn、Cd等合金元素以及其他的微量元素发展而成。对于Al-Cu系铸造合金而言，Cu在α-Al固溶体内的溶解度较大，在共晶点548℃时溶解度约为5.65％，随着温度的降低，溶解度也随之降低，合金的强度可通过时效强化而得到提高。Al-Cu系多种合金已经被广泛应用于航空、航天以及重要的民用工业领域，成为航空航天主要的结构产品用材料之一。

ZL210A合金是我国新近研制的高强度Al-Cu-Mn系铸造合金，该合金具备优异的综合力学性能，如高强度、良好的塑性、易于切削加工和表面处理等特点，目前已经在飞机受力结构件上得到了广泛的应用，并且取得了很好的效果。但同时该类合金铸件也不可避免的出现Al-Cu系合金所存在的热裂缺陷，特别是针对于薄厚差异较大的铸件，在薄厚壁拐角处，铸造过程中会存在巨大的热应力，铸件经过固溶处理后，易于在该位置出现热裂缺陷。ZL210A合金铸件在固溶处理后出现的热裂缺陷将直接造成铸件报废，造成不可挽回的损失，而ZL210A合金铸件受限于本身材质的影响，又不可避免的会存在巨大的铸造热应力。该问题的出现严重限制了高强度铝合金铸件的设计与开发，因此现阶段迫切需要找出一种新型合理的方法来解决ZL210A合金固溶处理过程中出现的热裂缺陷问题。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种合金铸件的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：

一种合金铸件的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：绘制铸件三维结构；

步骤2：设计铸件浇注系统，并完成组型，在薄厚壁交接处增加防裂筋；

步骤3：制备铸件硅溶胶模壳；

步骤4：对ZL210A合金进行配料，ZL210A合金中含有Zr、B与V元素；

步骤5：对步骤4中ZL210A合金进行熔炼；

步骤6：将熔炼后的合金低压浇注步骤3中铸件硅溶胶模壳，得到铸件；

步骤7：对步骤6中铸件进行退火处理；

步骤8：对步骤7中铸件进行热处理，然后进行固溶处理；

步骤9：去除防裂筋。

本发明进一步的改进在于，步骤2中，防裂筋与铸件接触部位进行圆滑处理。

本发明进一步的改进在于，步骤3中，ZL210A合金按质量百分比计，包括4.5～5.1％的Cu，0.35～0.80％的Mn，0.07～0.25％的Cd，0.15～0.35％的Ti，0.05～0.15％的Zr，0.005～0.06％的B，0.05～0.30％的V，Si≤0.2％，Mg≤0.05％，Fe≤0.15％，杂质总和≤0.6％，余量为Al。