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  • 熔模鑄造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用
    發(fā)布日期:2018-10-22
       鑄造件也稱為失蠟鑄造,它是用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)使鑄件成形的鑄造方法。用這種方法生產(chǎn)的鑄件表面光滑,尺寸   ,所以也稱之為熔模   鑄造。其基本過(guò)程簡(jiǎn)述如下:首先,由耐火材料和相應(yīng)的粘結(jié)劑配制成適宜粘度的料漿,然后,把尺寸   、表面清洗干凈的蠟?zāi)T诹蠞{里浸蘸,撒砂,干燥。蘸漿、撒砂步驟重復(fù)多次,每一層料漿的粘度與撒砂的粒度都有變化;一層只掛漿,不撒砂;充分干燥后,用熱水或水蒸汽脫蠟,進(jìn)行焙燒,   具有   強(qiáng)度的型殼。型殼在澆注鑄件前要預(yù)熱到   溫度,澆注金屬熔融液,凝固,除殼,清砂,   所需鑄件,具體工藝流程。同其它鑄造方法和零件成形方法相比較,熔模鑄造具有以下優(yōu)點(diǎn)。
    (1)鑄件尺寸   、表面光滑。熔模鑄件較主要的特點(diǎn)是尺寸精度和幾何,表面粗糙度小。目前,精鑄件的尺寸精度可超過(guò)士0.005Cm,表面粗糙度較細(xì)可達(dá)Ra0.63~1.25μm,因而可以減少鑄件的切削加工余量,并可實(shí)現(xiàn)無(wú)余量鑄造。
    (2)可鑄造形狀復(fù)雜的鑄件。熔模鑄造能鑄出形狀復(fù)雜的鑄件,也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至1g的鑄件,還可以鑄造組合的、整體的鑄件,以代替幾個(gè)零件的焊接或裝配件,并減輕零件重量。所以熔模鑄造能較大限度地提高毛坯與零件之間的相似程度,這就為零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很大方便。
    (3)不受合金材料的限制。熔模鑄造法可以鑄造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鈦、銅合金和鋁合金鑄件,圓盤(pán)式腳手架配件還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及貴金屬等材料的鑄件。對(duì)于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料來(lái)說(shuō),尤其適宜采用精鑄方法成形,因此降低了生產(chǎn)成本,常用于復(fù)雜航空、航天、汽車(chē)工業(yè)耐熱構(gòu)件的成形。
    由于TiAI基合金室溫塑性低,鍛造困難,鑄造技術(shù)   適合于其應(yīng)用,所以采用低成本的凈盡成形鑄造技術(shù)是制作飛機(jī)和汽車(chē)等行業(yè)用鈦鋁合金構(gòu)件的較可能的方法,目前已出一些鑄造TiAI基合金,能滿足一些渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)部件的性能要求。
    目前,用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種TiAI基合金部件有:
    (1)旋轉(zhuǎn)部件:如低壓渦輪、高壓壓縮機(jī)葉片、高壓渦輪葉片防護(hù)板等;
    (2)靜止部件:如過(guò)渡導(dǎo)管梁、導(dǎo)向器、渦旋式噴嘴、各類(lèi)箱盒、噴嘴瓣、耐火瓦等。
    由于鈦鋁基合金的熔點(diǎn)高、熱容量較大、導(dǎo)熱率小和化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn),使得其在高溫熔融狀態(tài)下具有   高的化學(xué)活性,非常容易與所接觸的鑄型材料發(fā)生界面化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致鈦及鈦鋁合金鑄件產(chǎn)生各種鑄造缺陷,如表面反應(yīng)層、表面氣孔、內(nèi)部氣孔等。這些缺陷的存在,   大地降低了鑄件的質(zhì)量及其使用性能。   通過(guò)隨后的機(jī)械的和化學(xué)的處理工藝來(lái)進(jìn)行   ,這些工藝一方面提高了鑄件的成本,另一方面如果處理不當(dāng)還會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題,例如為了去掉鑄件表面反應(yīng)層,在進(jìn)行酸洗時(shí)會(huì)導(dǎo)致鑄件表面吸氫。
    近年來(lái),在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件中,   較集中的是增壓渦輪和排氣閥。   汽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)部件應(yīng)用輕質(zhì)TiAI金屬間化合物的   已取得成功,采用反重力低壓工藝鑄造的TiAI基(Nb,Cr,Si)合金增壓渦輪經(jīng)測(cè)試,較Ni基Incone1713C渦輪   節(jié)省啟動(dòng)時(shí)間,提高了較大轉(zhuǎn)速。