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大型薄壁钛合金铸件型壳远红外加热铸造工艺


一种远红外加热辅助浇注熔模铸造薄壁铸件的方法和装置 一种远红外加热辅助浇注熔模铸造薄壁铸件的方法和装置, 涉及一种铸造浇注方法, 尤 其涉及生产各种薄壁、复杂熔模铸造零件的方法,属于熔模铸造技术领域。将焙烧好的熔模 铸造型壳安放在浇注台上,在浇注台上安放一个圆筒,筒的四周布置一组远红外发生器,其 红外线的强度和角度方向可以通过控制系统实时控制。开始浇注前,开启远红外发生器,发 射红外线对模壳进行加热,同时可以根据铸件的特点、合金的性质,通过控制器控制加热, 使模壳获得一个有利于铸件凝固的温度场,然后向型壳中浇入金属液,金属液充满型壳后, 顺序关闭远红外发生器,促使铸件顺序凝固,减少铸件冷隔、疏松、缩孔等铸造缺陷,获得 高性能的铸件。本发明的设备简单、投资小、操作方便、适用性强,可以大大提高薄壁熔模 铸件的成品率和金属的利用率,减低生产成本。

1、 一种远红外加热辅助浇注熔模铸造薄壁铸件的装置,其特征在于,该装置包括, (1) 在薄壁型壳的外围添加一个圆形(也可以是方形、异型,由型壳的形状决定) 的圆筒。 (2) 在圆筒的内部先平铺上一层反射材料,用于反射红外线,提高红外线对型壳的 加热效果。 (3) 圆筒为双层中空结构,红外线加热时,可以抽真空,形成真空隔热层,冷却凝 固时,可以通水,加速冷却,提高生产效率。 (4) 在圆筒的四周由下至上装上数个远红外发生器。远红外线发生器可以旋转,其 旋转角度、方向有外部的控制器实时控制。 2、 一种远红外加热辅助浇注熔模铸造薄壁铸件的工艺,其特征在于, (1) 将焙烧好的熔模铸造型壳安放在浇注台上; (2) 在浇注台上安放一个圆筒,筒的四周布置一组远红外发生器,其红外线的 强度和角度方向可以通过控制系统实时控制。开始浇注前,开启远红外发 生器, (3) 浇注前,开启发生器,发射红外线对模壳进行加热,通过控制器控制加热, 使模壳获得一个有利于铸件凝固的温度场。 (4) 金属液充满型壳后,顺序关闭远红外发生器,促使铸件顺序凝固,减少铸 件冷隔、疏松、缩孔等铸造缺陷。 (5) 冷却凝固后,清理型壳后,得到合格的铸件。

一种远红外加热辅助浇注熔模铸造薄壁铸件的装置和工艺 技术领域 本发明涉及一种铸造浇注的装置和工艺, 尤其涉及生产各种薄壁、 复杂熔模铸造零件的 方法, 可以用于铝合金、 镁合金、 钛合金以及高温合金等熔模铸造, 属于熔模铸造技术领域。 背景技术 熔模铸造又称熔模精密铸造, 是一种近净形成型的先进工艺, 能生产接近零件最终形状 的精密复杂铸件,其工艺过程包括:压蜡、组树、制壳、脱蜡、焙烧、浇注以及清理等过程。 常用的浇注方法有铸造方法有重力浇注、低压浇注、调压浇注、离心浇注和真空吸铸 等,这些方法的目的是利用外力(重力、压力、离心力)促使熔体快速充型,获得合格铸件, 然而对于薄壁复杂铸件,金属液不易充满铸件的薄壁部位,因而常常通过增大浇注系统,提 高浇注温度等方法来实现,导致金属的利用率低,能耗增大。也有的通过在型壳外围加保温 隔热材料来改善金属的充型,但是这种单纯通过增加热阻来改善金属充型性能的能力非常有 限,尤其是对于异型件和尺寸突变比较大的铸件。 本发明通过在型壳外部施加远红外加热,降低型壳内外的温差,减缓型壳内金属的凝 固速度,改善金属的充型,实现薄壁件的顺序凝固,尤其对于异性件,针对某些容易出现冷 隔的部位实现局部加热,改善充填性,获得性能良好的薄壁件。 发明内容: 本发明提供了一种远红外加热辅助的熔模铸造型壳浇注方法和装置,可以应用于 大气下浇注,也可以应用于真空下浇注。 一种远红外加热辅助熔模铸造型壳浇注方法和装置, 将焙烧好的熔模铸造型壳安放在浇 注台上,在浇注台上安放一个圆筒,筒的四周布置一组远红外发生器,其红外线的强度和角 度方向可以通过控制系统实时控制。开始浇注前,开启远红外发生器,发射红外线对模壳进 行加热,同时可以根据铸件的特点、合金的性质,通过控制器控制加热,使模壳获得一个有 利于铸件凝固的温度场,然后向型壳中浇入金属液,金属液充满型壳后,顺序关闭远红外发 生器,促使铸件顺序凝固,减少铸件冷隔、疏松、缩孔等铸造缺陷,获得高性能的铸件。本 发明的设备简单、投资小、操作方便、适用性强,可以大大提高薄壁熔模铸件的成品率和金 属的利用率,减低生产成本。 附图说明 图 1 是本发明装置的示意图 具体实施实例 一种远红外加热型壳浇注调节片铸件(材质 316 不锈钢,轮廓尺寸 400*200mm,厚度 最薄处只有 1mm,中间有许多厚 10mm 的加强筋,一般浇注时,由于加强筋处尺寸的突然 变化,不利于铸件的整体充型性,使铸件浇不满报废)浇注方法: (1) 将焙烧好的熔模铸造型壳安放在浇注台上; (2) 在浇注台上安放一个圆筒,调节圆筒上远红外发生器的方向,使其对准调 节片薄壁处; (3) 浇注前,开启发生器,发射红外线对型壳薄壁处进行加热,使薄壁处的 型壳温度高于加强筋处,避免冷隔的发生; (5) 金属液充满型壳后,顺序关闭远红外发生器,促使铸件顺序凝固; (6) 冷却凝固后,清理型壳后,得到合格的铸件。

一种远红外加热型壳浇注叶片铸件(材质高温合金 K3,轮廓尺寸 400*200mm,厚度最 薄处只有 1mm,中间有许多厚 10mm 的加强筋,一般浇注时,由于加强筋处尺寸的突然变 化,不利于铸件的整体充型性,使铸件浇不满报废)浇注方法: (1) 将焙烧好的熔模铸造型壳安放在浇注台上; (2) 在浇注台上安放一个圆筒,调节圆筒上远红外发生器的方向,使其对准调 节片薄壁处; (3) 浇注前,开启发生器,发射红外线对型壳薄壁处进行加热,使薄壁处的 型壳温度高于加强筋处,避免冷隔的发生; (7) 金属液充满型壳后,顺序关闭远红外发生器,促使铸件顺序凝固; (8) 冷却凝固后,清理型壳后,得到合格的铸件。


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