[发明专利]一种铝合金铸件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金真空熔铸的技术领域。

背景技术

铝合金铸件通常采用大气环境下的砂型铸造方法制备，但该制备方法由于铸件内气孔较多，导致铸件的气密性差；本发明人在专利（ZL201010576061.4）中提出了一种真空熔炼加真空浇注方法生产铝合金铸件，使得铝合金铸件的气密性较大气环境下的砂型铸造方法有较大提高，可以在0.8～1.0MPa油压下保持3分钟不渗漏。

随着航空武器装备的发展，对铝合金铸件气密性提出了更高的要求；如某型导弹上所用的铝合金舵机铸造壳体，需要满足在7MPa油压下保持3min不渗漏的技术要求，而采用真空熔炼加真空浇注方法生产铝合金铸件也很难满足上述的技术要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供在7MPa油压下保持3min不渗漏技术要求的铝合金铸件。

本发明的技术方案是:由于铝合金铸件中的气体存在于晶界中时将降低铝合金铸件的气密性，而存在于晶粒中时则对铝合金铸件的气密性不产生影响；通常的浇注方法由于冷速较慢，导致铝合金铸件中的气体有充分的时间由约束高的区域晶粒内部向约束低的区域晶界处迁移，从而使得铝合金铸件的气密性降低；另外铝合金铸件内的晶粒尺寸越大，其气密性越差，而晶粒尺寸越小，其气密性越好；故此采用真空熔炼加真空浇注并气体冷却的方法制备铝合金铸件，使得在铝合金铸件的冷却过程中内部的晶粒来不及长大且晶粒内部的气体无充分的时间向晶界处迁移，从而使得铝合金铸件的气密性得以进一步的提高。

所述气体冷却可以采用氩气环境下的气体冷却方法；还可以采用低压氩气环境下的气体冷却方法；氩气的压力可选用0.3MPa～0.6MPa的压力。

本发明的有益效果是：通过采用真空熔炼加真空浇注并气体冷却的方法浇注铝合金铸件，所得到铝合金铸件的气密性达到7MPa油压下保持5min不渗漏的技术水平，且经过多批次的验证使得满足上述不渗漏水平的铝合金铸件达到90%以上，满足了航空武器装备的发展对高气密性铝合金铸件的使用要求，为高气密性铝合金铸件的制备提供了一个新的选择途径。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的方法进行详细地说明。

某型导弹设计要求采用的ZL104铝合金制造其舵机壳体，需要满足在7MPa油压下保持3min不渗漏，故此采用了本发明的真空熔炼加真空浇注并以低压氩气冷却的工艺生产。即：采用25kg真空感应炉进行熔化浇铸，首先在炉体内的浇铸区域放入预热后的舵机壳体模壳、在熔炼坩埚内加入6.5公斤ZL104合金锭，然后闭合炉盖并开启真空泵对炉体内部抽真空至真空度为80Pa时通电升温至615±5℃，待ZL104合金锭完全熔化后，浇注舵机壳体模壳；舵机壳体模壳浇注完成后立即通入氩气至炉内压力达0.3MPa时保持8分钟；其后开启炉盖并取出浇铸后的舵机壳体模壳，最后脱壳并检验后完成舵机壳体的制备。在经上述工艺制备的122件舵机壳体中，有113件通过了7MPa油压保持5min的不渗漏检测，使得该铝合金铸件有92.6%通过了7MPa油压保持5min的不渗漏检测，满足了航空武器装备的发展对高气密性铝合金铸件的使用要求，为高气密性铝合金铸件的制备提供了一个新的选择途径。