一种钛合金筒形件的石墨型铸造方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 1036588 A(43)申请公布日 2014.03.26

(21)申请号 2012103539.2(22)申请日 2012.09.21

(71)申请人上海航天精密机械研究所

地址201600 上海市松江区贵德路1号(72)发明人孙敏杰 王宝兵 李宝辉(74)专利代理机构上海航天局专利中心 31107

代理人张绪成(51)Int.Cl.

B22C 9/24(2006.01)B22C 9/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页权利要求书1页 说明书2页

()发明名称

一种钛合金筒形件的石墨型铸造方法(57)摘要

本发明公开了一种钛合金筒形件石墨型铸造方法，该方法包括下述工艺步骤：1）钛合金筒形件浇注系统设计；2）石墨模具的制备；3）石墨模具除气；4）石墨模具按照铸件组型图组成铸型；5）钛合金真空自耗电极凝壳熔炼工艺。本发明通过钛合金筒形铸件石墨型铸造工艺的研究，成功浇注出了表面质量和机械性能合格的钛合金筒形铸件，避免了钛合金筒形件对机加工制备方式的依赖，降低了生产成本，提高了生产效率。

CN 1036588 ACN 1036588 A

权 利 要 求 书

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1.一种钛合金筒形件石墨型铸造方法,其特征在于，包括以下步骤： 第一步：钛合金筒形件石墨模具的选材采用TSK石墨，同时根据浇注系统设计进行加工、组装；

第二步：将组装好的钛合金筒形件石墨模具在真空度为6×10-1~8×10-1Pa，700~900℃下焙烧2~3小时，随炉冷却到200~300℃后出炉；

第二步：将组装好的石墨模具放入真空自耗熔炼炉内，并调整合金锭使其电极对中度达到100%；

第三步：关闭好炼炉门后对真空自耗炉进行抽真空，当真空度达到0.2~0.4Pa时进行熔炼，熔炼过程中真空度保持在0.5~0.6Pa左右；

第四步：熔炼过程中电压控制在25~35V，电流控制在6~8KA，熔炼时间在2~7min，静置1~6分钟后进行浇注；

浇注完成后铸件随炉冷却到室温后，将铸件从真空自耗电极熔炼炉中取出。2.对铸件打磨处理后得到质量合格的铸件。

3.根据权利要求1所述的钛合金筒形件石墨型铸造方法，其特征在于：所述浇注系统采用顶铸式形式的浇注方式，包括一个浇口杯，一个直浇道，两个横浇道和12个内浇道，铸件浇注时液体从顶部引入液流。

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CN 1036588 A

说 明 书

一种钛合金筒形件的石墨型铸造方法

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种钛合金铸造工艺，具体涉及一种钛合金筒形件的石墨型铸造工

艺。

背景技术

[0002] 舵机舱和控制舱一般均为钛合金筒形件，由于其内部结构复杂、凸台较多、壁厚相差较大，前期的研制生产过程中铸造件中存在着很多裂纹、气孔等缺陷，这大大影响了产品的生产进度，成为型号研制和生产的瓶颈，造成制造成本居高不下，研制节点难以保证，必需加以解决。

发明内容

[0003] 本发明的所要解决的技术问题在于提供一种合适的钛合金筒形件的铸造工艺，使其能够浇注出表面质量和机械性能合格的钛合金筒形件。[0004] 为了解决本发明的上述技术问题，本发明提供的解决方案是：一种钛合金筒形件的铸造工艺， 包括以下步骤：

第一步：钛合金筒形件石墨模具的选材采用TSK石墨，同时根据浇注系统设计进行加工、组装；

第二步：将组装好的钛合金筒形件石墨模具在真空度为6×10-1~8×10-1Pa，700~900℃下焙烧2~3小时，随炉冷却到200~300℃后出炉。[0005] 第三步：将组装好的石墨模具放入真空自耗熔炼炉内，并调整合金锭使其电极对中度达到100%。[0006] 第四步：关闭好炼炉门后对真空自耗炉进行抽真空，当真空度达到0.2~0.4Pa时进行熔炼，熔炼过程中真空度保持在0.5~0.6Pa左右。[0007] 第五步：熔炼过程中电压控制在25~35V，电流控制在6~8KA，熔炼时间在2~7min，静置1~6分钟后进行浇注。

[0008] 浇注完成后铸件随炉冷却到室温后，将铸件从真空自耗电极熔炼炉中取出。对铸件打磨处理后得到质量合格的铸件。[0009] 进一步地，所述浇注系统采用顶铸式形式的浇注方式，包括一个浇口杯，一个直浇道，两个横浇道和12个内浇道，铸件浇注时液体从顶部引入液流。[0010] 本发明相对于现有技术的有益效果是：解决了铸造件中存在很多裂纹、气孔等缺陷，加快了生产进度，为型号研制和生产的提供便利，节约了制造成本。具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。[0012] 本发明实施例提供的钛合金筒形件铸造工艺，具体实施方法如下：

钛合金筒形件浇注系统采用顶铸式形式的浇注方式，包括一个浇口杯，一个直浇道，两

[0011]

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CN 1036588 A

说 明 书

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个横浇道和12个内浇道，铸件浇注时液体从顶部引入液流。[0013] 本发明包括浇注系统设计、石墨模具的选材、制备、组装、焙烧工艺研究、钛合金真空自耗电极凝壳熔炼工艺研究。

[0014] 钛合金筒形件石墨模具的选材采用TSK石墨，同时根据浇注系统设计进行加工、组装。

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[0015] 组装好的钛合金筒形件石墨模具在真空度为6×10~8×10Pa，700~900℃下焙烧2~3小时，随炉冷却到200~300℃后出炉。

[0016] 将组装好的石墨模具放入真空自耗熔炼炉内，并调整合金锭使其电极对中度达到100%。

[0017] 关闭好炉门后对真空自耗炉进行抽真空，当真空度达到0.2~0.4Pa时进行熔炼，熔炼过程中真空度保持在0.5~0.6Pa左右。[0018] 熔炼过程中电压控制在25~35V，电流控制在6~8KA，熔炼时间在2~7min，静置1~6分钟后进行浇注。

[0019] 浇注完成后铸件随炉冷却到室温后，将铸件从真空自耗电极熔炼炉中取出。对铸件打磨处理后得到质量合格的铸件。

[0020] 上述实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

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