[发明专利]一种汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法

权利要求书

1.一种汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法，其特征在于，在型壳的制备过程中采用可溶性型芯形成熔模的内腔，并在型腔顶部安置了集补缩和集渣为一体的热顶冒口，具体按以下步骤进行：

步骤1、合金熔炼

采用感应电炉熔炼合金液，合金成分选用耐热不锈钢或高镍球铁；

步骤2、设计铸造工艺

采用顶注工艺，并利用热顶冒口对热节部位进行补缩，浇注系统浇口截面比为，直浇道面积：横浇道面积：内浇道面积=1.1-1.2：1.25-1.35：1；在横浇口和内浇口之间加设离心式热顶冒口以利补缩和浮渣；冒口模数与热节模数的比值为1.3-1.8：1；内浇道选用圆柱形，长度3-5mm；热顶冒口与水平方向的横浇口和垂直方向的内浇口相连通，横浇口沿切线方向进入冒口，而内浇口则沿冒口底面与型腔相连通；

步骤3、制造压型

根据涡壳件的结构特点及分型面选择原则，确定压型的数量和内腔结构，尺寸依据模料和合金的线收缩率而定，采用Sn-58%Bi易熔合金制备金属压型；

步骤4、制备可溶性型芯

采用可溶性模料制备型芯；

步骤5、制备熔模

在步骤3制得的金属压型中放置好步骤4制得的型芯，合型、采用优质蜡基模料和回收的蜡基模料制备包含可溶性型芯的涡壳件熔模及浇口熔模、冒口熔模，石蜡-硬脂酸模料的配比按质量百分比为1：1；

步骤6、溶解型芯

在常温下将步骤5制得的含有可溶性型芯的熔模浸入体积份数为10%的盐酸水溶液中，使型芯溶解；

步骤7、熔模组焊

按照熔焊原理将步骤6脱芯后的熔模与浇口熔模、冒口熔模组焊为模组；

步骤8、上涂料及挂砂

用浸涂法给步骤7制得的模组上耐火涂料，尔后用雨淋式或沸腾床法挂砂；

步骤9、硬化及干燥型壳

模组每上一层涂料和挂砂后，要进行充分干燥硬化，经反复多次上涂料—挂砂及充分干燥硬化后，在模组外形成硬化的型壳层；

步骤10、熔失熔模

将步骤9处理后的模组在90～100℃稀盐酸水溶液中熔失熔模，得到涡壳件型壳；

步骤11、焙烧型壳

将步骤10处理后的型壳在980-1050℃下焙烧，去除型壳中水分、残留模料、NH₄Cl等，消除气体来源，提高型壳透气性，防止涡壳产生气孔缺陷；

步骤12、浇注

当型壳温度为850-1050℃时向型壳中浇铸合金液；

步骤13、脱壳

待合金液冷却凝固至室温后，去除合金外部的型壳，获得涡壳铸件；

步骤14、后处理

去除浇冒口、碱煮、检验、入库。

2.按照权利要求1所述的汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法，其特征在于：所述步骤1中，合金成分选用耐热不锈钢的化学成分按质量百分比wt%为：C0.3~0.5，Cr23~27，Ni19~22，Si0~2.5，Mn≤2，Mo≤0.5，Nb≤1.6，P≤0.04，S≤0.04，余为铁。

3.按照权利要求1所述的汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法，其特征在于：所述步骤1中，合金成分选用高镍球铁的化学成分按质量百分比wt%为：C≤2.0，Cr1.6~2.0，Ni34~38，Mg0.03~0.09，Mn≤0.7，Si4.8~5.3，P≤0.04，S≤0.04，余为铁。

4.按照权利要求1所述的汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法，其特征在于：所述步骤4中的可溶性型芯由以下组分按质量百分比组成：45%－55%聚乙二醇、25%－30%化石粉和20%－25%碳酸氢钠。

5.按照权利要求1或4所述的汽车涡轮增压器壳体件的精密铸造方法，其特征在于：所述步骤12的浇注工序中，耐热不锈钢浇注温度为1560～1580℃，高镍球铁的浇注温度1440～1460℃。