ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010576061.4

申请日:

2010.12.07

公开号:

CN102009163A

公开日:

2011.04.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B22D 21/04申请日:20101207|||公开

IPC分类号:

B22D21/04; C22C1/00; C22C21/00

主分类号:

B22D21/04

申请人:

陕西宏远航空锻造有限责任公司

发明人:

高映民; 刘俊英

地址:

713801 陕西省三原县2号信箱

优先权:

专利代理机构:

中国航空专利中心 11008

代理人:

杜永保

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内容摘要

本发明涉及一种ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法,包括以下步骤,型壳预焙烧;型壳焙烧;抽真空;加热熔化铝合金坯料;浇注;出炉;热处理。本发明通过采用真空熔炼、真空浇注的方法,解决铝合金铸件中含气量高的问题,使ZL116、ZL101铸件与变形铝合金零件能够良好地焊接,满足铸件焊接性能要求,提高铸件的焊接合格率。

权利要求书

1: ZL101、 ZL116 铝合金熔模铸件铸造方法,其特征在于,包括以下步骤 : (1) 型壳预焙烧 :将型壳加热至 980±10℃,保温 2 小时,冷却、水洗 ; (2) 型壳焙烧 :将型壳加热至 650±10℃,保温 1.5 小时后随炉冷却至 200℃ ; (3) 抽真空 :对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在 20Pa ~ 1000Pa 直到铸 件出炉 ; (4) 加热熔化铝合金坯料 :当熔炼炉抽真空至 20Pa ~ 1000Pa 时开始送电熔化 ; (5) 浇注 :铝合金金属液在炉内温度达到 670±10℃时开始对型壳进行浇注 ; (6) 出炉 :浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却 ; (7) 热处理 :铝合金铸件出炉后,进行热处理,热处理制度为先进行固溶处理 : 535±5℃,保温 8 ~ 16 小时,水冷 ;再进行时效处理 :175±5℃,保温 4 ~ 8 小时,空 冷或自然时效。
2: 根据权利要求 1 所述的铝合金铸件铸造方法,其特征在于,在热处理之前还包括对 铝合金铸件进行清理的步骤。

说明书


ZL101、 ZL116 铝合金熔模铸件铸造方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种铝合金铸件铸造方法,尤其是 ZL101、ZL116 铝合金熔模铸件铸造方法。 背景技术 在工程中时常会遇到将铝合金铸件和其他金属进行焊接的情况,但是在采取通 常熔炼情况下,铸件中会渗进部分气体,由于会铝合金铸件中含气量较高,在焊接过程 中,铝合金铸件一侧会产生大量气孔,造成焊接成功率低,焊接性能大大降低。
     在现代冶金熔炼技术中,对于减少金属液中空气含量通常采取的方法为在熔炉 中充氩气等保护性气体的方式,但是,采取这种措施仍然无助于铝合金焊接性能的提 高。
     发明内容 针对通常情况下冶炼铝合金容易渗进气体产生气孔的不足,本发明提供一种能 够减少气孔产生的冶炼铝合金的方法。
     本发明采取的技术方案如下 :
     (1) 型壳预焙烧 :将型壳加热至 980±10℃,保温 2 ~ 3 小时,冷却、水洗 ;
     (2) 型壳焙烧 :将型壳加热至 650±10 ℃,保温 1.5 ~ 2.5 小时后随炉冷却至 200℃~ 430℃ ;
     (3) 抽真空 :对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在 20Pa ~ 1000Pa 直 到铸件出炉 ;
     (4) 加热熔化铝合金坯料 :当熔炼炉抽真空至 20Pa ~ 1000Pa 时开始送电熔化 ;
     (5) 浇注 :铝合金金属液在炉内温度达到 670±10℃时开始对型壳进行浇注 ;
     (6) 出炉 :浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却。
     (7) 热处理 :铝合金铸件出炉后,另行进行热处理,热处理制度为先进行固溶 处理 :535±5℃,保温 8 ~ 16 小时,水冷,再进行时效处理,175±5℃,保温 4 ~ 8 小 时,空冷或自然时效。
     进一步的,为了更好的实施本发明上述铝合金铸件铸造方法,在热处理之前还 包括对铝合金铸件进行清理的步骤。
     在真空状态下熔炼铝合金,一方面隔绝了金属液与气体的接触,使金属液不再 因与空气中水蒸汽反应造成吸气,另一方面,真空条件下,气体分压力小,合金中气体 溶解度大大降低,同时熔炼过程中真空炉不断抽气,合金中析出气体不断抽走,破坏了 合金中气体与炉内气体平衡,合金中不断析出气体,从而达到除气效果,进而提高了铝 合金的焊接性能。
     具体实施方式
     ZL101、 ZL116 铝合金熔模铸件铸造方法包括一下步骤 :
     (1) 型壳预焙烧 :将型壳加热至 980±10℃,保温 2 ~ 3 小时,冷却、水洗 ;
     (2) 型壳焙烧 :将型壳加热至 650±10 ℃,保温 1.5 ~ 2.5 小时后随炉冷却至 200℃~ 430℃ ;
     (3) 抽真空 :对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在 20Pa ~ 1000Pa 直 到铸件出炉 ;
     (4) 加热熔化铝合金坯料 :当熔炼炉抽真空至 20Pa ~ 1000Pa 时开始送电熔化 ;
     (5) 浇注 :铝合金金属液在炉内温度达到 670±10℃时开始对型壳进行浇注 ;
     (6) 出炉 :浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却 ;
     (7) 消理 :对出炉后的零件进行清理,具体有吹砂、切割、打磨,手锯切割浇 注系统,吹砂至表面无粘砂,打磨铸件表面无砂眼、渣眼、毛刺 ;
     (8) 热处理 :对清理完毕的零件采取热处理,采取的方式有
     固溶处理 :535±5℃,保温 8 ~ 16 小时,水冷,
     时效处理 :175±5℃,保温 4 ~ 8 小时,空冷 下面结合具体实施例说明本发明。
     实施例 1 :
     使用材料为 ZL116 铝合金,采取的步骤如下 :
     (1) 型壳预焙烧 :将型壳加热至 980±10℃,保温 2 小时,冷却、水洗 ;
     (2) 型壳焙烧 :将铝型壳加热至 650±10℃,保温 1.5 小时后随炉冷却至 200℃;
     (3) 抽真空 :对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在 20Pa ~ 1000Pa 直 到铸件出炉 ;
     (4) 加热熔化 :当熔炼炉抽真空至 20Pa-1000Pa 时开始送电熔化 ;
     (5) 浇注 :铝合金金属液在炉内温度达到 670±10℃时开始浇注 ;
     (6) 出炉 :浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却。
     对出炉后的零件进行清理,具体有吹砂、切割、打磨,手锯切割浇注系统,吹砂 至表面无粘砂,打磨铸件表面做到无砂眼、渣眼、毛刺 ;对清理完毕的零件用采取箱式 电阻炉加热进行热处理,采取的方式有 :固溶处理和时效处理,条件分别为固溶处理 : 535±5℃,保温 8 ~ 16 小时,水冷,时效处理 :175±5℃,保温 4 ~ 8 小时,空冷。
     实施例 2 :
     使用材料为 ZL101 铝合金,采取的步骤如下 :
     (1) 型壳预焙烧 :将型壳加热至 980±10℃,保温 3 小时,冷却、水洗 ;
     (2) 型壳焙烧 :将型壳加热至 650±10℃,保温 2.5 小时后随炉冷却至 430℃ ;
     (3) 抽真空 :对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在 20Pa ~ 1000Pa 直 到铸件出炉 ;
     (4) 加热熔化铝合金坯料 :当熔炼炉抽真空至 20Pa ~ 1000Pa 时开始送电熔化 ;
     (5) 浇注 :铝合金金属液在炉内温度达到 670±10℃时开始对型壳进行浇注 ;
     (6) 出炉 :浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却。
     对出炉后的零件进行清理,具体有吹砂、切割、打磨,手锯切割浇注系统,吹
     砂至表面无粘砂,打磨铸件表面做到无砂眼、渣眼、毛刺 ;对清理完毕的零件用采取箱 式电阻炉加热进行热处理,采取的方式有 :固溶处理和时效处理,条件分别为固溶处 理 :535±5℃,保温 8 ~ 16 小时,水冷,时效处理 :自然时效。
     在真空状态下熔炼铝合金,一方面隔绝了金属液与气体的接触,使金属液不再 因与空气中水蒸汽反应造成吸气,另一方面,真空条件下,气体分压力小,合金中气体 溶解度大大降低,同时熔炼过程中真空炉不断抽气,合金中析出气体不断抽走,破坏了 合金中气体与炉内气体平衡,合金中不断析出气体,从而达到除气效果,进而提高了铝 合金的焊接性能。5

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1、10申请公布号CN102009163A43申请公布日20110413CN102009163ACN102009163A21申请号201010576061422申请日20101207B22D21/04200601C22C1/00200601C22C21/0020060171申请人陕西宏远航空锻造有限责任公司地址713801陕西省三原县2号信箱72发明人高映民刘俊英74专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保54发明名称ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法57摘要本发明涉及一种ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法,包括以下步骤,型壳预焙烧;型壳焙烧;抽真空;加热熔化铝合金坯。

2、料;浇注;出炉;热处理。本发明通过采用真空熔炼、真空浇注的方法,解决铝合金铸件中含气量高的问题,使ZL116、ZL101铸件与变形铝合金零件能够良好地焊接,满足铸件焊接性能要求,提高铸件的焊接合格率。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102009163A1/1页21ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法,其特征在于,包括以下步骤1型壳预焙烧将型壳加热至98010,保温2小时,冷却、水洗;2型壳焙烧将型壳加热至65010,保温15小时后随炉冷却至200;3抽真空对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在20PA1000PA直到铸件出炉。

3、;4加热熔化铝合金坯料当熔炼炉抽真空至20PA1000PA时开始送电熔化;5浇注铝合金金属液在炉内温度达到67010时开始对型壳进行浇注;6出炉浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却;7热处理铝合金铸件出炉后,进行热处理,热处理制度为先进行固溶处理5355,保温816小时,水冷;再进行时效处理1755,保温48小时,空冷或自然时效。2根据权利要求1所述的铝合金铸件铸造方法,其特征在于,在热处理之前还包括对铝合金铸件进行清理的步骤。权利要求书CN102009163A1/3页3ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法技术领域0001本发明涉及一种铝合金铸件铸造方法,尤其是ZL101、ZL116铝合金。

4、熔模铸件铸造方法。背景技术0002在工程中时常会遇到将铝合金铸件和其他金属进行焊接的情况,但是在采取通常熔炼情况下,铸件中会渗进部分气体,由于会铝合金铸件中含气量较高,在焊接过程中,铝合金铸件一侧会产生大量气孔,造成焊接成功率低,焊接性能大大降低。0003在现代冶金熔炼技术中,对于减少金属液中空气含量通常采取的方法为在熔炉中充氩气等保护性气体的方式,但是,采取这种措施仍然无助于铝合金焊接性能的提高。发明内容0004针对通常情况下冶炼铝合金容易渗进气体产生气孔的不足,本发明提供一种能够减少气孔产生的冶炼铝合金的方法。0005本发明采取的技术方案如下00061型壳预焙烧将型壳加热至98010,保温。

5、23小时,冷却、水洗;00072型壳焙烧将型壳加热至65010,保温1525小时后随炉冷却至200430;00083抽真空对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在20PA1000PA直到铸件出炉;00094加热熔化铝合金坯料当熔炼炉抽真空至20PA1000PA时开始送电熔化;00105浇注铝合金金属液在炉内温度达到67010时开始对型壳进行浇注;00116出炉浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却。00127热处理铝合金铸件出炉后,另行进行热处理,热处理制度为先进行固溶处理5355,保温816小时,水冷,再进行时效处理,1755,保温48小时,空冷或自然时效。0013进一步的,为了更好的实施本发明。

6、上述铝合金铸件铸造方法,在热处理之前还包括对铝合金铸件进行清理的步骤。0014在真空状态下熔炼铝合金,一方面隔绝了金属液与气体的接触,使金属液不再因与空气中水蒸汽反应造成吸气,另一方面,真空条件下,气体分压力小,合金中气体溶解度大大降低,同时熔炼过程中真空炉不断抽气,合金中析出气体不断抽走,破坏了合金中气体与炉内气体平衡,合金中不断析出气体,从而达到除气效果,进而提高了铝合金的焊接性能。说明书CN102009163A2/3页4具体实施方式0015ZL101、ZL116铝合金熔模铸件铸造方法包括一下步骤00161型壳预焙烧将型壳加热至98010,保温23小时,冷却、水洗;00172型壳焙烧将型壳。

7、加热至65010,保温1525小时后随炉冷却至200430;00183抽真空对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在20PA1000PA直到铸件出炉;00194加热熔化铝合金坯料当熔炼炉抽真空至20PA1000PA时开始送电熔化;00205浇注铝合金金属液在炉内温度达到67010时开始对型壳进行浇注;00216出炉浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却;00227消理对出炉后的零件进行清理,具体有吹砂、切割、打磨,手锯切割浇注系统,吹砂至表面无粘砂,打磨铸件表面无砂眼、渣眼、毛刺;00238热处理对清理完毕的零件采取热处理,采取的方式有0024固溶处理5355,保温816小时,水冷,0025时效处。

8、理1755,保温48小时,空冷0026下面结合具体实施例说明本发明。0027实施例10028使用材料为ZL116铝合金,采取的步骤如下00291型壳预焙烧将型壳加热至98010,保温2小时,冷却、水洗;00302型壳焙烧将铝型壳加热至65010,保温15小时后随炉冷却至200;00313抽真空对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在20PA1000PA直到铸件出炉;00324加热熔化当熔炼炉抽真空至20PA1000PA时开始送电熔化;00335浇注铝合金金属液在炉内温度达到67010时开始浇注;00346出炉浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却。0035对出炉后的零件进行清理,具体有吹砂、切割、。

9、打磨,手锯切割浇注系统,吹砂至表面无粘砂,打磨铸件表面做到无砂眼、渣眼、毛刺;对清理完毕的零件用采取箱式电阻炉加热进行热处理,采取的方式有固溶处理和时效处理,条件分别为固溶处理5355,保温816小时,水冷,时效处理1755,保温48小时,空冷。0036实施例20037使用材料为ZL101铝合金,采取的步骤如下00381型壳预焙烧将型壳加热至98010,保温3小时,冷却、水洗;00392型壳焙烧将型壳加热至65010,保温25小时后随炉冷却至430;00403抽真空对熔炼炉进行持续抽真空,熔炼炉真空度保持在20PA1000PA直到铸件出炉;00414加热熔化铝合金坯料当熔炼炉抽真空至20PA1。

10、000PA时开始送电熔化;00425浇注铝合金金属液在炉内温度达到67010时开始对型壳进行浇注;00436出炉浇注完毕破真空出炉,炉外风冷冷却。0044对出炉后的零件进行清理,具体有吹砂、切割、打磨,手锯切割浇注系统,吹说明书CN102009163A3/3页5砂至表面无粘砂,打磨铸件表面做到无砂眼、渣眼、毛刺;对清理完毕的零件用采取箱式电阻炉加热进行热处理,采取的方式有固溶处理和时效处理,条件分别为固溶处理5355,保温816小时,水冷,时效处理自然时效。0045在真空状态下熔炼铝合金,一方面隔绝了金属液与气体的接触,使金属液不再因与空气中水蒸汽反应造成吸气,另一方面,真空条件下,气体分压力小,合金中气体溶解度大大降低,同时熔炼过程中真空炉不断抽气,合金中析出气体不断抽走,破坏了合金中气体与炉内气体平衡,合金中不断析出气体,从而达到除气效果,进而提高了铝合金的焊接性能。说明书。

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