CNTs/ZL114A复合材料通孔铸件的熔化及浇注工艺研究
发布时间：2021-12-17 00:06
对CNTs/ZL114A复合材料通孔铸件的熔化、浇注工艺进行了试验研究,得到了无铸造缺陷的CNTs/ZL114A通孔铸件。结果表明:在800℃进行熔化时,CNTs/ZL114A复合材料有较好的流动性,除渣方便;集过滤、动态真空除气与浇注为一体的浇注方法使熔体得到了很好的净化;缝隙式浇冒系统的铸型设计合理,适合CNTs/ZL114A复合材料成型。
【文章来源】：热加工工艺. 2017,46(09)北大核心CSCD
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
通孔铸件及金属铸型示意图
痰哪康?，是为了让立筒中的金属液能补缩铸件。冒口设置在铸件上方，四周包围有保温层形成的保温冒口，有效地改善了补缩条件，而且排气更彻底。2.2浇注工艺的优化CNTs/ZL114A复合材料的熔化是在5kW电阻炉中进行，将粘土石墨坩埚先预热到800℃，加入已在500℃预热保温1h的CNTs/ZL114A复合材料，炉料装好后，将炉温控制在800℃，待CNTs/ZL114A复合材料全部熔化后，用石墨棒进行搅拌数分钟，静置15min后，捞去浮渣，待浇。采用动态真空除气、浇注一体工艺进行浇注，在自制的专用装置（见图2）中进行复合材料的过滤、除气、浇注、凝固。与其它精炼浇注工艺相比，该工艺优点突出，一是不污染液体材料；二是不污染环境；三是不会产生气孔缺陷；四是液体在型腔中的流动阻力小，充型过程中的液体散热慢，提高了流动性。如图2所示，浇注前，石墨坩埚3和过桥12在800℃的温度下预热2h以上，真空罐的压力达-0.09MPa。首先，将复合材料溶液浇入浇口杯6，经3层玻璃纤维网过滤后流入石墨坩埚3中，过滤完成。然后在5s内移去浇口杯，盖上盖板，接通真空阀，当真空压力值达到-0.09MPa时，旋转坩埚，将复合材料熔体缓慢浇入过桥，经过桥流入型腔，15s内完成浇注。在这一过程中，复合材料熔体是以细流的形式在真空环境中流动，熔体中的气体通过直浇道、立筒、缝隙浇道、排气窗、保温冒口被真空泵吸走，达到动态真空精炼、浇注一体的目的。浇注完成后，关闭真空阀同时打开进气阀，连通压缩空气罐，使铸件在0.2MPa的压力下凝固，保压数分钟。15min后，打开盖板取出铸型，抽芯取件。由于熔化工艺、模具设计和浇注工艺合理，得到的CNTs/ZL114A通
s内完成浇注。在这一过程中，复合材料熔体是以细流的形式在真空环境中流动，熔体中的气体通过直浇道、立筒、缝隙浇道、排气窗、保温冒口被真空泵吸走，达到动态真空精炼、浇注一体的目的。浇注完成后，关闭真空阀同时打开进气阀，连通压缩空气罐，使铸件在0.2MPa的压力下凝固，保压数分钟。15min后，打开盖板取出铸型，抽芯取件。由于熔化工艺、模具设计和浇注工艺合理，得到的CNTs/ZL114A通孔铸件无任何铸造缺陷，合格率可达到90%以上。通孔铸件实物如图3所示。3结论(1)CNTs/ZL114A复合材料在800℃熔炼，流动性较好，除渣方便，可作为CNTs/ZL114A复合材料的熔化温度。(2)多层玻璃纤维网过滤、动态真空除气与浇注一体工艺能使复合材料熔体得到很好净化，缝隙式铸型浇冒系统合理，能够确保浇注出合格铸件。参考文献：[1]高飞鹏，刘世英，张琼元，等．纳米SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料的制备及性能[J]．特种铸造及有色合金，2009，29（12）：79-82．[2]邢绍美，马建平．碳化硅铝基复合材料的应用与加工[J]．航天返回与遥感，1998(2)：47-51．[3]航空制造工程手册总编委会．航空制造工程手册-特种铸造分册[M]．北京：航空工业出版社，1994．[4]肖代红，陈康华，黄伯云．SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能[J]．特种铸造及有色合金，2007，27（7）：30-32．[5]中国机械工程学会铸造分会．铸造手册铸造非铁合金分册[M]．北京：机械工业出版社，2011．765432189101112131-真空阀；2-铝液流；3-石墨坩埚；4-旋转轴；5-过滤网；6-浇口杯7-浇勺；8-盖板；9-进气阀；10-真空室；11-铝液流12-过桥；13-金属型图2复合材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料的制备及性能[J]. 高飞鹏,刘世英,张琼元,韦彦锦,李文珍. 特种铸造及有色合金. 2009(12)
[2]SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能[J]. 肖代红,陈康华,黄伯云. 特种铸造及有色合金. 2007(07)
[3]碳化硅铝基复合材料的应用与加工[J]. 邢绍美,马建平. 航天返回与遥感. 1998(02)
本文编号：3539049
【文章来源】：热加工工艺. 2017,46(09)北大核心CSCD
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
通孔铸件及金属铸型示意图
痰哪康?，是为了让立筒中的金属液能补缩铸件。冒口设置在铸件上方，四周包围有保温层形成的保温冒口，有效地改善了补缩条件，而且排气更彻底。2.2浇注工艺的优化CNTs/ZL114A复合材料的熔化是在5kW电阻炉中进行，将粘土石墨坩埚先预热到800℃，加入已在500℃预热保温1h的CNTs/ZL114A复合材料，炉料装好后，将炉温控制在800℃，待CNTs/ZL114A复合材料全部熔化后，用石墨棒进行搅拌数分钟，静置15min后，捞去浮渣，待浇。采用动态真空除气、浇注一体工艺进行浇注，在自制的专用装置（见图2）中进行复合材料的过滤、除气、浇注、凝固。与其它精炼浇注工艺相比，该工艺优点突出，一是不污染液体材料；二是不污染环境；三是不会产生气孔缺陷；四是液体在型腔中的流动阻力小，充型过程中的液体散热慢，提高了流动性。如图2所示，浇注前，石墨坩埚3和过桥12在800℃的温度下预热2h以上，真空罐的压力达-0.09MPa。首先，将复合材料溶液浇入浇口杯6，经3层玻璃纤维网过滤后流入石墨坩埚3中，过滤完成。然后在5s内移去浇口杯，盖上盖板，接通真空阀，当真空压力值达到-0.09MPa时，旋转坩埚，将复合材料熔体缓慢浇入过桥，经过桥流入型腔，15s内完成浇注。在这一过程中，复合材料熔体是以细流的形式在真空环境中流动，熔体中的气体通过直浇道、立筒、缝隙浇道、排气窗、保温冒口被真空泵吸走，达到动态真空精炼、浇注一体的目的。浇注完成后，关闭真空阀同时打开进气阀，连通压缩空气罐，使铸件在0.2MPa的压力下凝固，保压数分钟。15min后，打开盖板取出铸型，抽芯取件。由于熔化工艺、模具设计和浇注工艺合理，得到的CNTs/ZL114A通
s内完成浇注。在这一过程中，复合材料熔体是以细流的形式在真空环境中流动，熔体中的气体通过直浇道、立筒、缝隙浇道、排气窗、保温冒口被真空泵吸走，达到动态真空精炼、浇注一体的目的。浇注完成后，关闭真空阀同时打开进气阀，连通压缩空气罐，使铸件在0.2MPa的压力下凝固，保压数分钟。15min后，打开盖板取出铸型，抽芯取件。由于熔化工艺、模具设计和浇注工艺合理，得到的CNTs/ZL114A通孔铸件无任何铸造缺陷，合格率可达到90%以上。通孔铸件实物如图3所示。3结论(1)CNTs/ZL114A复合材料在800℃熔炼，流动性较好，除渣方便，可作为CNTs/ZL114A复合材料的熔化温度。(2)多层玻璃纤维网过滤、动态真空除气与浇注一体工艺能使复合材料熔体得到很好净化，缝隙式铸型浇冒系统合理，能够确保浇注出合格铸件。参考文献：[1]高飞鹏，刘世英，张琼元，等．纳米SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料的制备及性能[J]．特种铸造及有色合金，2009，29（12）：79-82．[2]邢绍美，马建平．碳化硅铝基复合材料的应用与加工[J]．航天返回与遥感，1998(2)：47-51．[3]航空制造工程手册总编委会．航空制造工程手册-特种铸造分册[M]．北京：航空工业出版社，1994．[4]肖代红，陈康华，黄伯云．SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能[J]．特种铸造及有色合金，2007，27（7）：30-32．[5]中国机械工程学会铸造分会．铸造手册铸造非铁合金分册[M]．北京：机械工业出版社，2011．765432189101112131-真空阀；2-铝液流；3-石墨坩埚；4-旋转轴；5-过滤网；6-浇口杯7-浇勺；8-盖板；9-进气阀；10-真空室；11-铝液流12-过桥；13-金属型图2复合材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料的制备及性能[J]. 高飞鹏,刘世英,张琼元,韦彦锦,李文珍. 特种铸造及有色合金. 2009(12)
[2]SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能[J]. 肖代红,陈康华,黄伯云. 特种铸造及有色合金. 2007(07)
[3]碳化硅铝基复合材料的应用与加工[J]. 邢绍美,马建平. 航天返回与遥感. 1998(02)
本文编号：3539049
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