[发明专利]一种无气孔铝合金的铸造工艺

说明书

本发明公开了一种无气孔铝合金的铸造工艺，属于铸造技术领域，本发明可以通过铸造模具预设多个复合除气盘以及容纳槽的方式，在浇注铝合金熔体后，利用热量触发复合除气盘的形变展开动作，并在铸造模具上方施加磁场，迫使铸造模具内的复合除气盘向上移动，在移动过程中对铝合金熔体内存在的气泡进行破裂，迫使气体跟随复合除气盘的上移动作向上逸散，最终通过与容纳槽连通的气体流道排出，而复合除气盘在排气结束后自主恢复为初始形状，并与铸造模具上预留的容纳槽相结合，共同构成型腔不会对铝合金的成型造成干扰，可以明显改善气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，获得高致密铸件，成型性得以大幅提高。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，更具体地说，涉及一种无气孔铝合金的铸造工艺。

背景技术

铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700-前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例：铜、铁、铝、锡、铅等)，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。

铸造铝合金作为传统的金属材料，因其密度小、比强度高等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等行业。随着现代工业及铸造新技术的发展，对铸造铝合金，如具有高强度、高塑性、优良的耐磨性和耐腐蚀性的铸造铝合金，需求量越来越大。经过几十年的发展，高强度铝合金已形成完整系列，性能趋于稳定，生产方法日趋完善，成为材料领域中不可或缺的合金体系。但目前高强度铸造铝合金的塑性较低，一般不能承受较大的变形量，从而使其应用受到较大的限制。许多需要高塑性的重要部件多采用变形铝合金制造。然而变形铝合金虽然具有理想的高塑性，但其加工过程对设备和工装模具要求高，工序多，因此生产周期长，成本很高。相比之下，铸造铝合金具有价格低廉，铸件组织各向同性，容易生产形状复杂的零件，既可以单件生产也可以大批量生产等许多优点。因此，开发能够代替部分变形铝合金并具有高塑性的铸造铝合金，规范其铸造成型工艺，缩短生产周期，降低制造成本，成为该领域目前的发展趋势。

但是目前的铝合金铸件在铸造时不可避免会混入气体，导致在成型时存在难以避免的气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，难以获得高致密铸件，因而成型性(铸造性能)较差。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无气孔铝合金的铸造工艺，可以通过铸造模具预设多个复合除气盘以及容纳槽的方式，在浇注铝合金熔体后，利用热量触发复合除气盘的形变展开动作，并在铸造模具上方施加磁场，迫使铸造模具内的复合除气盘向上移动，在移动过程中对铝合金熔体内存在的气泡进行破裂，迫使气体跟随复合除气盘的上移动作向上逸散，最终通过与容纳槽连通的气体流道排出，而复合除气盘在排气结束后自主恢复为初始形状，并与铸造模具上预留的容纳槽相结合，共同构成型腔不会对铝合金的成型造成干扰，可以明显改善气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，获得高致密铸件，成型性得以大幅提高。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种无气孔铝合金的铸造工艺，包括以下步骤：

S1、取铝合金材料投入至熔化炉内进行熔炼，得到铝合金熔体；

S2、预先制作好铸造模具，并对模具进行预热至400-500℃，开始浇注铝合金熔体；

S3、在铸造模具上方施加磁场，迫使铸造模具内的复合除气盘向上移动，并对铝合金熔体内进行除气，在结束后与铸造模具上预留的容纳槽相结合；

S4、补充适量铝合金熔体并加压至0.08-0.1MPa，直至铝合金熔体满铸造模具型腔，然后将压力调整至0.06-0.07MPa进行保压，保压时间为200-300s，得到粗品；