專利名稱：一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于鈦合金熔模鑄造技術領域，涉及一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝。
背景技術：
熔模鑄造作為一種傳統的鑄造工藝，廣泛應用于航空、航天、兵器、電子、船舶等行業中。傳統的鈦合金鑄件管道形成主要采用型芯成型方法，詳細內容謝成木編的《鈦及鈦合金鑄造》第88頁 91頁。對于直徑大(> ￠20)的簡單管路，且彎曲大于90度的位置不超過一處，一般采取直接涂料制殼的方法形成；對于直徑較大(在￠10與￠20之間)，長度較 小(< 100)的鑄件較簡單的管路，且彎曲大于90度的位置不超過兩處，一般采用陶瓷型芯；但對于直徑較小Cj510)形狀復雜的長管道，以上兩種工藝方案在實際操作過程中存在以下缺陷(I)形成管道的陶瓷芯和模殼不易清除，在清理的過程中容易損傷管道內壁；(2)型芯在鈦液的猛烈沖擊下容易斷裂和偏芯，導致鑄件管道壁厚不均、欠鑄和跑火；(3)陶瓷型芯難以在模具中定位，容易偏心或斷裂；(4)通過涂料形成的復雜管路內的涂料非常困難，基本無法實現。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術下鈦合金鑄件復雜管道成形所存在的不足，提供一種簡單、經濟、可操作性和可靠性強的鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝。本發明的目的是通過如下技術方案予以實現的本發明所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，該工藝使用的管道材質是純鈦或與鑄件同牌號的材料，同時兼顧延伸率和韌性，能形成長徑比大和形狀復雜的管道，其具體工藝步驟如下(I)準備鈦管將鈦管制作成需要形狀的管道，并對鈦管端面進行密封；(2)蠟模鑲管子在蠟模階段把鈦管埋在相應位置或直接將鈦管放置在模具中直接注蠟形成蠟模件，在適合位置開設定位芯頭，防止鈦管在金屬液沖擊力和離心力作用下偏芯；(3)模殼低溫焙燒模殼蒸氣脫完臘后低溫焙燒，待出爐后，去掉鈦管未封死一端的模殼，在鈦管里面填滿石墨粉，然后用水玻璃混合鋁礬土泥堵住端口，并用噴燈烘烤去除水分，通過石墨份可減少鈦管在焙燒和澆注的高溫下的氧化，并有激冷作用；(4)模殼高溫焙燒烘干后,將模殼進高溫真空焙燒爐進行高溫焙燒；(5)澆注模殼高溫焙燒后進行澆注，按一般熔模精密鑄造的工藝流程走其它工序。所述步驟(3)低溫焙燒溫度為440 460°C，保溫大于2小時。所述步驟(3)石墨粉高溫真空除氣工藝參數溫度為980°C 1020°C，保溫2 2. 5小時，真空度不大于20Pa。
所述步驟(4)高溫焙燒工藝參數真空度不大于10Pa，溫度為1040 1050°C，保溫4 4. 5小時，冷卻到180°C以下出爐。本發明的有益效果是(I)采用本發明所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，使得管子與本體之間的結合間隙小0. 05mm)，可以滿足管路的密封和耐壓的要求。(2)采用本發明所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，其形成管路相對陶瓷芯和直接涂料形成管路更加靈活，能滿足鑄件各種形狀的管道成形工藝要求，降低鑄造工藝性難度。(3)采用本發明所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，克服了清理困難、使用受限制的缺點，保證了鑄件表面質量，縮短生產周期，節約了鑄件生產成本。
(4)采用本發明所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，由于直接在蠟模中預埋鈦管，減少了鑄造工序過程中的變形量，使鑄件的實物質量得到了進一步的提高。


圖I為本發明形成風管及油管的實施例示意圖。圖中1_密封芯頭，2-石墨粉，3-風管，4-模殼，5-蠟模件，6-油管。
具體實施例方式下面結合實施例附圖進一步描述本發明技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。如圖I所示為形成風管3及油管6的實施例工藝，該工藝使用的風管3及油管6均為純鈦，延伸率和韌性好，能形成各種復雜管道，其具體工藝步驟如下(I)準備風管3及油管6 :將風管3及油管6制作成如圖I所示形狀的管道，風管3及油管6端面設有密封芯頭1，以便防止漿料4滲入；(2)蠟模鑲管子在蠟模階段把風管3及油管6埋在相應位置或直接將風管3及油管6放置在模具中直接注蠟形成蠟模件5，在適合位置開設定位芯頭，防止風管3及油管6在金屬液沖擊力和離心力作用下偏芯；(3)模殼4低溫焙燒模殼4蒸氣脫完臘后低溫焙燒,待出爐后,去掉風管3及油管6未封死一端的模殼4，在風管3及油管6里面填滿石墨粉2，然后用水玻璃混合鋁礬土泥堵住端口，并用噴燈烘烤去除水分，通過石墨粉2可減少風管3及油管6在焙燒和澆注的高溫下的氧化，并有激冷作用；(4)模殼4高溫焙燒烘干后，將模殼4進高溫真空焙燒爐進行高溫焙燒；(5)澆注模殼4高溫焙燒后進行澆注，按一般熔模精密鑄造的工藝流程走其它工序。所述步驟(3)低溫焙燒溫度為440 460°C，保溫大于2小時。所述步驟(3)石墨粉2高溫真空除氣工藝參數溫度為980°C 1020°C，保溫2 2. 5小時，真空度不大于20Pa。所述步驟(4)高溫焙燒工藝參數真空度不大于10Pa，溫度為1040 1050°C，保溫4 4. 5小時，冷卻到180°C以下出爐。
權利要求
1.一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，其特征在于該工藝使用的管道材質是純鈦或與鑄件同牌號的材料，同時兼顧延伸率和韌性，能形成長徑比大和形狀復雜的管道，其具體工藝步驟如下 (1)準備鈦管將鈦管制作成需要形狀的管道，并對鈦管端面進行密封； (2)蠟模鑲管子在蠟模階段把鈦管埋在相應位置或直接將鈦管放置在模具中直接注蠟形成蠟模，在適合位置開設定位芯頭，防止鈦管在金屬液沖擊力和離心力作用下偏芯； (3)模殼低溫焙燒模殼蒸氣脫完蠟后低溫焙燒，待出爐后，去掉鈦管未封死一端的模殼，在鈦管里面填滿石墨粉，然后用水玻璃混合鋁礬土泥堵住端口，并用噴燈烘烤去除水分，通過石墨份可減少鈦管在焙燒和澆注的高溫下的氧化，并有激冷作用； (4)模殼高溫焙燒烘干后,將模殼進高溫真空焙燒爐進行高溫焙燒； (5)澆注模殼高溫焙燒后進行澆注，按一般熔模精密鑄造的工藝流程走其它工序。
2.根據權利要求I所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，其特征在于所述步驟(3)低溫焙燒溫度為440 460°C，保溫大于2小時。
3.根據權利要求I所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，其特征在于所述步驟(3)石墨粉高溫真空除氣工藝參數溫度為980°C 1020°C，保溫2 2. 5小時，真空度不大于20Pa。
4.根據權利要求I所述的一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，其特征在于所述步驟(4)高溫焙燒工藝參數真空度不大于10Pa，溫度為1040 1050°C，保溫4 4. 5小時，冷卻到180°C以下出爐。
全文摘要
本發明公開了一種鈦合金熔模鑄件復雜管道成形工藝，該工藝使用的管道材質是純鈦或與鑄件同牌號的材料，同時兼顧延伸率和韌性，能形成長徑比大和形狀復雜的管道，其具體工藝步驟為準備鈦管、蠟模鑲管子、模殼低溫焙燒、模殼高溫焙燒及澆注。本發明使得管子與本體之間的結合間隙小,可以滿足管路的密封和耐壓的要求，同時能滿足鑄件各種形狀的管道成形工藝要求，降低鑄造工藝性難度，克服了清理困難、使用受限制的缺點，保證了鑄件表面質量，縮短生產周期，節約了鑄件生產成本，減少了鑄造工序過程中的變形量，使鑄件的實物質量得到了進一步的提高。
文檔編號B22C9/04GK102806311SQ201210315250
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者陳凱, 朱明渝 申請人:貴州安吉航空精密鑄造有限責任公司