1、压注过程主要工艺参数的控制: ① 、压力和流速(最重要且密切相关)
压力:最小压力取决于模料的粘稠程度和充型过程中所受的阻力 流速:模料进入充型型腔的速度,流速取决于蜡模中是否包含型芯和蜡模的几何形状
使用压力控制、流速控制和压力补偿是在常规条件下控制压注过程最有效的方法。 ② 、压型温度
2、计算机模拟蜡模充型过程
①模料的流变行为 ②测定模拟所需要的各种热物性参数(模料表观粘度、模料压缩性、模料比热容、模料的热导性、模料/压型界面传热系数、压型特征包括比热容和热导率),并建立相应的数据库 3、耐火材料
生产钛合金精密铸件时,常用的耐火材料(如锆砂、熔融石英、电熔刚玉、铝-硅系耐火材料等)因会和合金液发生反应,而必须采用高温下化学性质非常稳定的特殊耐火材料。
钛合金精铸型壳面层涂料是经二次重熔的以钙为稳定剂的氧化锆粉:Z-Cast1(粒度分布宽并经严格控制,可以配置出粉液比高、粘度稳定的涂料浆)。
Z-Cast2是经二次重熔的以镁为稳定剂的氧化锆粉,主要与碳酸锆铵(AZC粘结剂配合使用做钛合金精铸型壳面层),主要可得到表面质量优良的钛合金精铸件。
4、制壳粘结剂:①硅酸乙酯水解液粘结剂②硅溶胶粘结剂③水玻璃粘结剂:可溶性碱金属的硅酸盐溶于水后形成的胶态体。
5、模壳材料:①面层材料为氧化钇,粘结剂为钇溶胶或者硅溶胶。氧化钇面层型壳导热性低、强度高、可浇注冶金质量良好的大型薄壁钛合金精铸件,其表面α沾污层虽稍大于钨面层熔模铸件,但低于氧化锆熔模铸件,为0.02-0.05mm.该工艺主要的缺点是制壳工艺控制难度较大,原材料价格偏高。②氧化钙熔模型壳,氧化钙的生成自由能很高,对液钛具有一定的稳定性,但由于氧化钙容易与空气中的水分反应,型壳制造工艺上存在一定的困难,因此在大型钛合金精密铸件生产中,难以获得推广应用。
面层材料(两层):氧化钇和钇溶胶+。。。。黄色 背层材料(10-15层):二氧化硅等和硅溶胶+。。。。灰色
6、型壳制壳工艺:上涂料-撒砂-自干(或风干)-氨固化-去味(抽风除氨)。
7、脱蜡:①蒸汽脱蜡②热水脱蜡
8、焙烧:①去除型壳中的挥发物,如水分、残余蜡料、皂化物、盐分等,使型壳在浇注时有低的发气性和良好的透气性,防止出现气孔等缺陷。②改善型壳的物相组成和显微组织,改善型壳的高温力学性能。③使型壳在要求的温度下浇注,减少金属液与型壳之间的温度差,提高金属的充型能力。
9、钛合金熔炼炉:真空自耗电极电弧凝壳炉或者真空感应水冷坩埚凝壳炉。
10、 热等静压:将铸件置于密封耐压容器内,抽真空后充入惰性气体,然后升温加压。在高温和均匀的高压下铸件内部封闭的孔隙被压实闭合,并扩散结合为致密的组织,使铸件缺陷得以修复,性能得到明显的提高。
11、铸件修补:补焊(铸件表面较大的孔洞类缺陷)、浸渗(修补与铸件表面相通的细小孔洞)、热等静压(铸件内部封闭的疏松等缺陷)。 12、浇注系统需要引导金属液充型还需要承担对铸件的补缩作用。 13、设计有效冒口的条件:①凝固朝冒口方向顺序进行②冒口应比铸件凝固慢③冒口的体积应足够大,以补充铸件冷却凝固产生的体收缩。 14、procast模拟相关材料的热物性参数:①合金:热导率、密度、比热容、结晶潜热、固相线温度、凝固温度区间等;②型壳:热导率、密度、比热容、孔隙率等。
15、型壳开裂的原因:①蒸汽压力造成的静压应力②型壳内外热膨胀先后不同引起的热应力③蜡模热膨胀造成的应力。
16、凝壳炉熔炼的工艺参数的选择:①金属融化量的计算 凝壳熔炼金属融化量的计算通常都以熔炼时间作为变量进行计算的;②熔池的过热度 熔池的过热度在60-200℃之间;③真空度的选择和漏气率的控制 凝壳炉的正常熔炼的真空度在0.67-6.7Pa的范围内,凝壳炉的漏气率在0.4-0.7Pa/s范围内;④电极和坩埚的直径 凝壳炉的电极直径d与坩埚直径D的比值d/D通常在0.4-0.75范围内;⑤熔炼电参数的选择 凝壳炉熔炼采用低电压大电流的电制度,起弧后的熔炼电压在30-45伏。为了获得较快的熔化速度和较高过热度的熔池,在
不短路的情况下,应尽可能的降低熔炼电压,采用短弧操作;⑥浇注和浇注方式的选择 铸型的浇注方式应根据浇注铸件的几何形状、尺寸大小、壁厚、重量和质量的要求等综合考虑选择确定,对于形状复杂的薄壁(≤3mm)铸件必须采用离心浇注;对于形状比较简单重量
大的厚壁(≥6mm)铸件可以采用静止浇注(重力浇注)。