[发明专利]一种燃料元件管座精密铸造方法

权利要求书

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。

2.如权利要求1所述的一种燃料元件管座精密铸造方法，其特征在于：管座蜡模(4)所用的蜡料为中温蜡，利用粘接蜡通过粘接组成完整的管座蜡模(4)。

3.如权利要求2所述的一种燃料元件管座精密铸造方法，其特征在于：所述固定操作杆的横杆长度为40mm，横杆和竖杆的直径均为10～20mm。

4.如权利要求3所述的一种燃料元件管座精密铸造方法，其特征在于：所述固定操作杆的横杆距浇口蜡模(1)小口30～50mm。