[发明专利]一种大型复杂结构不锈钢铸件热等静压热处理方法

说明书

本发明涉及一种大型复杂结构不锈钢铸件热等静压热处理方法，铸件在1160℃~1170℃、130MPa～140MPa条件下保温保压4小时±15分钟，然后充氩气随炉冷却。本发明通过对大型复杂结构不锈钢铸件实施热等静压，铸件的化学成分、基体组织不会发生变化，显微疏松明显改善，X射线探伤的疏松等级提高2~3级，力学性能水平提高。

技术领域

本发明涉及大型复杂结构不锈钢铸件热处理技术领域，特别是一种减少铸件孔洞类缺陷，减少铸件因补焊导致铸件变形、组织均匀性降低的大型复杂结构不锈钢铸件热等静压热处理方法。

背景技术

大型复杂结构不锈钢进气端机匣铸件是构成大型舰用发动机(为大型军、民用舰艇提供电力和动力)的主要部件，其结构设计复杂，壁厚差异大，对其金属基体材料及其加工技术提出了更加苛刻的要求。

近净形熔模精密铸造技术是国内外制备发动机大型复杂结构件最重要的技术。该技术通过采用可熔失的蜡料制造蜡模，然后制作陶瓷型壳，熔失掉蜡模后对陶瓷型壳进行焙烧，最后将熔融的金属液浇注到型壳中，待金属液凝固、冷却后清壳，得到所需的铸件。通过对铸型材料以及对铸件成型过程中各工艺环节和工艺因素的严格控制，进行必要的热处理，可获得工作面无需机械加工或只进行局部打磨的近净形铸件。因此熔模精密铸造技术具有铸件尺寸精度高、表面粗糙度低、可用于铸造形状、结构复杂的大型薄壁复杂结构铸件的优点。

采用熔模精密铸造技术生产大型复杂结构不锈钢铸件时，铸件在重力下充型、冷却、凝固，铸件内部存在不同程度的疏松、缩孔等孔洞类缺陷，这些孔洞类缺陷如果超出一定限度必须予以去除，通常是先利用无损检测技术探明缺陷位置，然后去除缺陷、补焊，即便通过热处理也将不同程度地造成铸件局部变形、组织均匀性降低，加上较多的没有超标的孔洞类缺陷的存在，一定程度上降低了铸件的使用性能；而补焊将延长铸件生产周期。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减少铸件孔洞类缺陷，减少铸件因补焊导致铸件变形、组织均匀性降低的大型复杂结构不锈钢铸件热等静压热处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的大型复杂结构不锈钢铸件热等静压热处理方法，将铸件在1160℃～1170℃、130MPa～140MPa条件下保温保压225分钟至255分钟，然后充氩气或随炉冷却。

上述大型复杂结构不锈钢铸件热等静压热处理方法，包括如下步骤：

S1、把铸件表面缺陷排除并补焊完成；

S2、在室温条件下，将铸件装入热等静压炉中闭炉；

S3、充入纯度不低于99.999％的氩气、升温至1160℃～1170℃；

S4、在1160℃～1170℃、130MPa～140MPa温度及压力条件下保温保压4小时±15分钟；

S5、充入纯度不低于99.999％的氩气或随炉冷却，取出铸件。

进一步，所述铸件为ZG1Cr17Ni3不锈钢进气机匣。

发明的技术效果：1、大型复杂结构不锈钢铸件热等静压试验和实际生产验证，表明铸件的化学成分、组织没有变化，力学性能及其均匀性、稳定性提高；2、铸件射线探伤的疏松等级提高2～3级，经荧光探伤铸件加工面的疏松基本消除，显微疏松明显改善，铸件因疏松、缩孔导致的补焊基本消除，铸件尺寸稳定性明显提高。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1a是本发明的实施例1中ZG1Cr17Ni3不锈钢进气机匣铸件A的热等静压热处理前内环疏松等级照片；

图1b是本发明的实施例1中ZG1Cr17Ni3不锈钢进气机匣铸件A的热等静压热处理后内环疏松等级照片；