[发明专利]一种大型激光切割机用铝合金横梁的铸造方法

说明书

本发明提供的一种大型激光切割机用铝合金横梁的铸造方法，通过合理选择和控制铸造方法参数，铸件补缩良好，铸件成形性好，能够形成轮廓清晰、表面光洁的横梁铸件。铸件组织致密、机械性能高，不仅保证了横梁的致密度，使得横梁不至于产生过多的机械粘砂，确保了横梁的表面质量，尤其是在结晶保压阶段，设置结晶增压速度1‑1.2kpa/s；结晶保压阶段增压20kPa下保压时间为500‑600s，在很大程度上决定了铸件的致密度，使得最终得到的铝合金横梁替代钢材质横梁，减轻重量，提高激光切割机的工作效率、精度与稳定性。

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及一种大型激光切割机用铝合金横梁的铸造方法。

背景技术

横梁是大型激光机的重要组成部分，横梁长3.6米，是主要的结构承载件。横梁安装在运动滑轨上，横梁上安装悬臂与激光切割刀具，需要良好的动态特性，也需要一定耐腐蚀性，表面不允许有冷隔、裂纹、欠铸等铸造缺陷，力学性能不低于ZL101A-T6国家标准：抗拉强度≥275Mpa，延伸≥3％且硬度≥89HB。

一般大型铝合金载件使用材料都是ZL101A，但ZL101A材料需要热处理才能得到较高力学性能，大型件热处理又对热处理炉大小和控温精度要求高，研究后决定以AlZn10Si8Mg材料为基础，并对其成分进行优化，传统的AlZn10Si8Mg材料主要成分及其质量百分比为：Si：7.5～8.3％、Mg：0.2～0.4％、Zn 9.0～10.5％、Fe 0～0.3％，其余组分为AL。

然而现有的大型激光切割机横梁所采用的材料通常为钢材质，重量较大，严重影响了激光切割机的工作效率、精度和稳定性，因此，需要一种大型激光切割机用铝合金横梁的铸造方法，通过以铝合金材质替代钢材质横梁的方式，减轻重量，提高激光切割机的工作效率、精度与稳定性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种大型激光切割机用铝合金横梁的铸造方法，通过以铝合金材质替代钢材质横梁的方式，减轻重量，提高激光切割机的工作效率、精度与稳定性。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种大型激光切割机用铝合金横梁的铸造方法，包括步骤：

S1、将固态铝合金材料投入坩埚电阻炉中熔炼形成铝合金液；

S2、采用氮气浮游除气法，对所述铝合金液进行除气，得到除气后的铝合金液；

S3、对所述铝合金液进行低压浇注，浇注温度为690-700℃；

升液阶段，升液压力为26-30kPa，

升液速度40-50mm/s；

充型阶段，充型压力为45-50kPa；

充型速度为50-60mm/s，直至将型腔全部充满；

结壳增压阶段，结壳增压速度0.8-1kpa/s；

结壳增压压力为4.5-5kPa；

结壳增压时间6-8s；

结晶保压阶段，结晶增压速度1-1.2kpa/s；

结晶保压阶段增压20kPa；

在前述条件下保压时间为500-600s；

S4、卸压冷却后，得到铝合金横梁。

(三)有益效果