[发明专利]一种燃料元件管座精密铸造方法

摘要

本发明涉及燃料元件制造技术领域，具体公开了一种燃料元件管座精密铸造方法，包括以下步骤：步骤一：管座铸造蜡模组型；步骤二：制壳；步骤三：真空重力铸造。本发明铸造方法在真空环境下能使型壳内部的气体排除更为充分，利用砂箱保温能够使型壳在铸造操作过程中温度均匀且波动小，制备的管座铸造产品无明显的铸造缺陷，满足管座产品的使用要求，且浇道所用的材料显著减少，有效降低了成本。

主权项

1.一种燃料元件管座精密铸造方法，采用真空铸造炉进行真空重力铸造，所述的真空铸造炉具有浇铸室和过渡室两个腔室，过渡室可以使型壳(5)由大气条件向真空条件过渡，浇铸室能够保持在真空条件下进行金属熔炼和浇铸，过渡室和浇铸室之间由隔离阀(6)隔离，一个铸造小车(8)可以在浇铸室和过渡室间移动，用来转移浇铸前后的型壳(5)，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：管座铸造蜡模组型步骤1.1，准备管座蜡模(4)；利用压蜡机及压型模具压制管座蜡模(4)，管座蜡模(4)包括流水孔板蜡模和框体蜡模，并检查确保管座框体蜡模的表面无流痕、缺肉缺陷；所述的流水孔板蜡模与管座的流水孔板结构相同，框体蜡模为正方形框体结构，其宽度与管座宽度相同，流水孔板蜡模位于框体蜡模的中心方孔处；步骤1.2，准备浇道蜡模；制作倒锥台形浇口蜡模(1)一个，其大口直径为100～150mm，小口直径为50～80mm，高度为80～150mm；在浇口蜡模(1)中嵌设有一个倒“T”形的固定操作杆，所述固定操作杆包括竖杆和横杆，其中竖杆的一端从浇口蜡模(1)的轴线位置穿出，位于浇口蜡模(1)的大口上方，竖杆的另一端位于浇口蜡模(1)中，与横杆的中间位置相交，所述横杆位于浇口蜡模(1)中，距浇口蜡模(1)小口30～50mm；制作扁正方体结构的横浇道蜡模(2)一个，横浇道蜡模(2)的宽度与管座相同，高度为30～50mm；制作柱体结构的竖浇道蜡模(3)八个，高度大于60mm，竖浇道蜡模(3)的截面为矩形；步骤1.3，进行铸造蜡模组型；将管座蜡模(4)平放在操作台，流水孔板蜡模的一面与操作台接触，将竖浇道蜡模(3)分别粘接在框体蜡模四个角上和框体蜡模四个边的中间部位，然后对八个竖浇道蜡模(3)的顶端进行处理，使得其处于同一平面；将横浇道蜡模(2)粘接在竖浇道蜡模(3)上部，并与管座框体蜡模对齐；将浇口蜡模(1)的小口部位粘接在横浇道蜡模(2)的上表面中心位置；步骤二：制壳步骤2.1，沾浆、淋砂、干燥；采用硅溶胶精密铸造制壳工艺方法，将组型后的管座蜡模(4)进行沾浆、淋砂、干燥的反复处理，完成不少于6层的型壳(5)制备；步骤2.2，脱蜡；利用脱蜡釜将型壳(5)中的蜡模去除，然后利用加热炉进行焙烧，焙烧的温度为1000～1100℃，焙烧时间为1～3h；步骤三：真空重力铸造步骤3.1，将焙烧后的型壳(5)利用镁砂埋在铸造用砂箱内，浇口上部露出砂面；然后将砂箱放入加热炉内升温至1000～1200℃时，进行保温；步骤3.2，向真空铸造炉浇铸室中的坩埚内投放不锈钢料，然后抽真空至10‑1Pa以内，开始加热熔化，当温度达到1650～1680℃时进行保温；步骤3.3，当步骤3.1中砂箱保温时间达到2小时后，打开真空铸造炉的过渡室门(7)，开出铸造小车(8)，将砂箱转移到铸造小车(8)上，转移时间不超过3min，然后开回铸造小车(8)，关闭过渡室门(7)，过渡室抽真空；步骤3.4，当过渡室抽真空达到10Pa以内后，打开浇铸室与过渡室之间的隔离阀(6)，然后移动铸造小车(8)进入浇铸室，使型壳(5)浇口处于预设的浇铸位置；步骤3.5，控制熔炼的金属液温度在1650～1680℃，匀速将金属液在10秒的时间内充满型壳(5)内部，然后停止加热；步骤3.6，浇铸完成10min后，打开过渡室门(7)，开出铸造小车(8)，取出型壳(5)和铸件，进行后续的铸件清理。