ZCuAl10Fe3蜗轮的铸造工艺

ZCuAl10Fe蜗轮的铸造工艺3陕西柴油机重工有限公司有色金属分厂宋桂娃ZCuAl10Fe蜗轮的铸造工艺3铸造铝青铜是在20世纪才开始研究并迅速发展起来的优质材料，由于它具有优良的耐蚀性和可以同钢相媲美的强度和韧性，因而在工业中得到广泛应用其中ZCuAllOFe常用来生产轴套、螺母、蜗轮及250€以下工作的管配件等重要3零件。分厂生产的ZCuAllOFe蜗轮，见图1,其毛重130kg,要求批量生产，内3孔要求加工T110X12螺纹，外圆加工成齿面，要求无损探伤，不允许有任何铸造缺陷。©200©140©200图1一、原铸造工艺的分析及方案的确定：、造型方案：由于是批量生产,选用手工粘土砂造型,干模、干芯、三箱造型。1.2、浇注方案：由于ZCuAl10Fe合金的结晶，温度范围窄，易产生缩孔，且因含Al易氧化,3所以采用底注方案,直浇道附近带集渣包,一层环形横浇道,外带发散的8条内浇口,内浇口从毛坯底部下搭接,冒口用保温冒口。1.3、浇注工艺：见图2。

©35/^30©35/^30图2二、原工艺中毛坯缺陷及缺陷分析：2.1、毛坯缺陷：首批生产的8件蜗轮，冒口切掉后，断面都有不同程度的缩松孔洞。粗加工后，毛坯内孔以及热节上表面A面仍有缩松孔洞及轻微的气孔缺陷；粗加工后，还发现热节下表面（B面）有①5左右大小的银白色斑卖块，无铁磁性，且周围被光滑的小圆形气孔包裹。2.2、缺陷分析：2.2.1、 毛坯结构的特殊性导致缩松缺陷：该蜗轮毛坯系厚壁件，且具有中间厚大，热节位居中间部位，中间部位难以补缩的特点，铜液在热节范围内温度最高，最后凝固，上部保温冒口中的铜液虽然具有较高的温度，但无法通过长脖颈部位来补缩热节区域，形成热节区明显的缩松缺陷。2.2.2、 熔炼操作中的失误导致气孔缺陷：铜合金熔炼时，通过熔炼记录查实，炉料未做烘干处理，且除气操作时钟罩严重烧损，CCl有上漂倾向。262.2.3、 铜合金熔炼温度和浇注温度偏高导致气孔缺陷：

铜合金熔炼时，通过熔炼记录查实，出炉温度t=ii3or,二者均为上限出温度，导致合金高温下停留时间过长，吸气现象明显加强。2.2.4、ZCuAllOFe的合金特性决定了银白色浮渣块的出现：3ZCuAllOFe中的Al易形成悬浮性渣，且增强合金的吸气性，而悬浮性渣在3没有被集渣包聚集之后进入型内，当其进入热节区域后，型腔面积突然增大，液流速度急聚下降，特别是在B面处和型的摩擦作用，严重滞缓了浮渣的流动性及上浮能力，从而增大了浮渣在B面停滞的可能性，合金中渣和气常为共存体，所以B面出现了银白色的渣气共存的小块。三、新工艺方案的确定：针对缩松倾向，从浇注工艺上增加上层冒口浇道，见图3（在图2的基础上，增加油笔画的部分）。确立两层浇道和冷铁联合应用的工艺方案，造型改为四箱造型。©35/^30图3该方案的目的：建立顺序凝固，热节处的上、下、内、外表面同时贴冷铁©35/^30图3该方案的目的：建立顺序凝固，热节处的上、下、内、外表面同时贴冷铁50/660x60有效降低热节处的温度，并使保温冒口处的温度处于最高温度，顺利实现顺序凝固。严格执行熔炼操作规程，确保炉料按工艺烘烤，严禁含水、带油的炉料进入炉膛。3.3降低出炉温度和浇注温度，进一步消除缩松、气孔缺陷，调整t=1250〜出1260°C,t=1110〜1100°C。浇注3.4运用过滤网彻底消除浮渣团块的出现。四、新工艺下的质量追踪：分两批生产四件毛坯，切冒口后，断面致密无缩松缺陷，粗加工后热节的面不再有缩松、气孔缺陷；热节的B面没有银白色的小团块出现，成功率达到100%。五、结论：对于复杂的铝青铜