[发明专利]一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al-Cu系熔模铸件变形控制方法

说明书

本发明提供一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al‑Cu系熔模铸件变形控制方法，首先，根据铸件结构特点设计浇注系统，设计“半米字形”的横浇道，在厚壁部位开口处设置防变形筋，压制蜡模并组合模组；其次，调整防变形筋的尺寸至“C”型开口尺寸合格，待蜡型固定后再去除防变形筋；最后，按照熔模铸造工艺流程进行铸件的制壳、浇注，保留与铸件“C”型开口方向相同的横浇道，按工艺要求对铸件进行热处理，热处理后去除横浇道。对铸件进行X射线检测、荧光检测及尺寸检验。本发明组型后再去除蜡模防变形筋，防止蜡模在模组组型过程中变形导致最终铸件尺寸不合格；热处理后去除横浇道，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格。

技术领域

本发明涉及一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al-Cu系熔模铸件变形控制方法。

背景技术

随着我国航天航空领域的飞速发展，航空航天用铸件也逐渐向整体化，轻量化发展，因此铝合金熔模铸件得到广泛应用。

Al-Cu系铝合金以其优良的力学性能得到了广泛应用，但Al-Cu系结晶温度范围宽，属于典型的糊状凝固，铸造工艺性差，易出现缩孔、裂纹等缺陷。尤其当铸件结构为壁厚过渡剧烈，各尺寸壁厚过渡剧烈，铸件整体形状为“C”形开口时，铸件更易出现开口变形、裂纹等缺陷。

目前国内铸造厂家生产该类零件的合格率普遍偏低，报废原因主要为C形开口部位单侧面向内(外)偏移2mm-4mm，或C形开口整体向一侧偏移2mm-4mm，导致铸件合格率不足20％，造成了生产成本的严重浪费与生产周期的延长。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al-Cu系熔模铸件变形控制方法，提高铸件合格率，降低生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种“C”形壁厚过渡剧烈的Al-Cu系熔模铸件变形控制方法，包括以下步骤：

步骤1：根据铸件结构特点设计浇注系统，设计“半米字形”的横浇道，在厚壁部位开口处设置防变形筋，其中，横浇道的方向与铸件“C”型开口方向保持一致。

步骤2：压制蜡模，去除蜡模表面毛刺及其它缺陷，按照步骤1中确定的浇注系统组合模组，开口处设置的防变形筋用于防止蜡模变形。

步骤3：模组组合完成后，测量关键尺寸，调整防变形筋的尺寸至“C”型开口尺寸合格，待蜡型固定后再去除步骤2中防止蜡模变形的防变形筋，防止薄厚交接处出现裂纹。

步骤4：按照熔模铸造工艺流程进行铸件的制壳、浇注，保留与铸件“C”型开口方向1相同的横浇道。

步骤5：按工艺要求对铸件进行热处理，热处理参数为：加热温度548℃～550℃，保温时间12.5h～13.5h，淬火水温60℃；时效温度150℃～160℃，保温时间4.5h～5.5h。热处理后再去除横浇道，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格。

步骤6：对铸件进行X射线检测、荧光检测及尺寸检验。

本发明的有益效果为：1)组型后再去除蜡模防变形筋，防止蜡模在模组组型过程中变形导致最终铸件尺寸不合格。2)蜡模防变形筋去除后，铸件本体变形不受约束，降低铸件壁厚剧烈过渡处产生裂纹缺陷的几率。3)铸件浇注系统在热处理后去除，防止铸件热处理过程变形导致铸件尺寸不合格。

附图说明

图1为铸件及浇注系统简图；

图中：1铸件“C”型开口方向；2横浇道；3防变形筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明，以某型机Al-Cu系高强度铝合金结构件为例，其实施的具体步骤如下：