[发明专利]一种流动腐蚀铝合金铸件复杂细长铜管型芯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流动腐蚀铝合金铸件复杂细长铜管型芯的方法。

背景技术

在航空发动机中，有不少壳体类零件。这类零件要求在内部制出比较复杂的细长孔（油孔），直径一般为Φ3～6mm，以输送高压(有的需承受达120个大气压的高压)油、燃油、润滑剂之类的液体物质。因此，要求零件具有足够的强度和致密性。

铝合金铸件内部油孔一般直接用砂芯成形，但如果油孔特别细长复杂，用砂芯成形则难度很大。首先，细长复杂油路砂芯制作困难，且下芯时易断；其次，细长复杂油孔砂芯，铸造成形后难以清除。采用预埋铜管成形的细孔铸造技术能够解决这一难题，从而提高了零件的成品率。国外、国内从20世纪60年代中后期开始试验应用“铝合金细孔铸造”技术，取代机械加工。铝合金铸件铜管型芯的去除靠一定浓度的硝酸溶液腐蚀来完成。目前，铜管型芯腐蚀是采用腐蚀液浸泡法，即将整个铸件浸泡腐蚀液中。在该工艺存在以下问题：

（1）腐蚀铜管时间过长，效率低下；

（2）铜管（尤其细长的盲孔）腐蚀不干净，影响铸件后续工序（如热处理、阳极化等）铸件质量；

（3）对浸泡在腐蚀液中的铝合金铸件基体产生一定的腐蚀，影响合金的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种流动腐蚀铝合金铸件复杂细长铜管型芯的方法，它具有腐蚀效率高，提高产品生产速度和质量的优点。

本发明是这样来实现的，一种流动腐蚀铝合金铸件复杂细长铜管型芯的方法，其特征在于所述方法是基于腐蚀反应箱来实现的，它包括以下步骤：（1）根据铸件大小选择支架，并将支架放入反应箱中；（2）根据铸件中铜管芯的数量、直径大小选择管接头结构和塑料导管直径大小，并连接好；（3）先向反应箱中注入一定量的水，磁力泵通电后，通水试运行，检查是否有渗漏，若有渗漏，必须处理，确保无渗漏；（4）通过调节球阀，调整到合适的流速，检查装置密封性，无泄漏，确保腐蚀反应箱运行正常；（5）待设备运行正常后，方可开始配制腐蚀液和腐蚀工序，腐蚀液浓度为40～50%HNO₃，估算铸件中铜管芯的重量，计算所需腐蚀液量；根据铸件含铜管芯质量计算的水量和浓硝酸量，先将水加入反应箱中，再将浓硝酸加入水中稀释至所需浓度；（6）安装好铸件和配置好腐蚀液后，打开抽风装置电源，开始抽风，已抽取所产生的废气；打开磁力泵电源，观察腐蚀液确实流动正常，盖好反应箱盖子，并记录开始时间；每隔0.5小时检查铸件与塑料导管连接情况，若有脱落，关掉磁力泵电源，重新连接铸件与塑料导管，重新开始腐蚀；腐蚀时间满2小时，关掉磁力泵电源，抽风装置继续工作5分钟，抽干净反应箱中的废气后，取出铸件；（7）将铸件在清水中冲洗干净，并在干燥后，采用特定手段检查铸件中铜管芯是否腐蚀干净，若不干净，重新腐蚀。腐蚀完后，放掉反应箱中和抽风箱中的腐蚀液；将腐蚀液采用专门的器皿回收处理，再向反应箱中注一定量的水，打开磁力泵电源，循环清洗几次。

腐蚀反应箱包括箱体、塑料水管、管接头、磁力泵、球阀、硝酸溶液、支架、铜管芯、铸件、塑料导管、废气回收管、箱盖和接口，其特征在于箱体内盛有硝酸溶液，箱体内设有支架、铸件和铜管芯，支架放置在箱体底部，支架的上端与铸件相连，箱体的顶部连有箱盖，箱盖的上部侧壁连有废气回收管，塑料水管从下向上依次串联有球阀和磁力泵，塑料水管的下端连接在箱体的底部，塑料水管的上端通过接口与塑料导管的一端相连，塑料导管的另一端通过管接头与铸件中的铜管芯相连；管接头为通孔管接头或盲孔管接头；在加工大铸件和小铸件时，可以分别采用普通支架和储水箱支架，这样即保证了腐蚀液面低于铸件，又可以保证腐蚀液面的高度。

本发明的技术效果是：

（1）耐腐蚀磁力泵实现腐蚀液在铜管中流动，动态腐蚀铜管，提高腐蚀效率；

（2）采用多管接头，可同时腐蚀多根铜管或多个铸件；

（3）通过更换不同套管，可满足不同孔径的零件腐蚀； 

（4）腐蚀液流速可通过球阀调节，控制腐蚀速率；

（5）铸件放置在支架上，使腐蚀液基本不接触铸件基体，保护基体不受腐蚀；

该方法具有泵压腐蚀液流动，动态腐蚀细长铜管，可实现制备含复杂细长油孔铸件的难题。

附图说明

图1为腐蚀反应箱采用普通支架时的结构示意图。

图2为本发明通孔管接头的连接结构示意图。

图3为本发明盲孔管接头的连接结构示意图。

图4为腐蚀反应箱采用储水箱支架时的结构示意图。