铝合金精密薄壁耐压舱体铸造成型

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铸造

马震宇等：铝合金精密薄壁耐压舱体铸造成型

量机械加工，从而形成耐水压精密薄壁舱体壳体。铸造过程重点保证铸件内部质量以提高组织致密性，重点保证内壁铸面尺寸精度，以提高壳体壁厚的均匀一致性。每件铸件必须通过１００％Ｘ射线探伤，保证内部组织质量不低于Ｃ级。

根据舱体壳体图纸、技术要求和铸造方法，依据

有关技术标准Ｍ，制定了详细的铸造工艺方案和生产

工艺流程，编制了铸件生产用图与检验验收技术条件。以下为技术要求和注意事项：

（１）差压铸造设备由计算机控制，能够自动检测铸造过程参数并进行数据处理；

（２）精心设计铸造模具与相应工装夹具和专检工具，合理确定分型面、浇铸流道和拔模斜度等；

（３）选择优质的树脂砂，准确安装固定模具活块防止错型对中不准；

（４）摆放分布“冷铁”位置适当尤其在结构应力易集中处；

（５）砂型紧实稳定，涂料涂覆匀薄，使表面光顺；（６）合理选定差压铸造设备工作控制参数，如差压设定值约０．０７ＭＰａ、保压时问约７ｍｉｎ、浇铸温度约７００℃等；

（７）确定好铸件浇铸与打箱时间间隔（约４ｈ），严格按热处理状态和规范对铸件进行热处理强化；

（８）对回炉料的添加量和周转时间严格控制；添加前，回炉料需认真清理干净，防止因夹带砂粒和存在氧化皮等杂质而使熔炼后铝液纯度降低或铸件产生夹渣超标等缺陷问题；

（９）对模具定期进行尺寸检查和表面清理。经测定，生产出的铸件其附铸件的力学性能为

Ｒ。－－２９０～３３０

ＭＰａ、Ａ＝５％～１１％、ＨＢ＝９１～１０１，满足标

准ＨＢ９６３．９０旧和标准ＣＢ８８４—８３ｎ相应规定要求，其化学成分化验结果也满足要求，组织探伤合格率达８５％。

在舱体铸件转人适量机加前，进行一定的振动时效处理，进一步使铸件内应力得以降低释放。残余应力的存在是不利于结构的机械精度和尺寸的稳定的。舱体壳体铸件的适量机械加工是在数控机床上完成的，重点保证了壳体结构床上加工少变形与床下变形不超标，同时还保证了外表加工面与内壁非加工面之间壁厚的均匀一致性以及内外圆的同轴度。机加完的舱体壳体即使发现有缺陷也不允许做补焊或浸润处理，对每一件壳体都进行了严格的水压检查试验，满足耐压性和水密性规定要求的为合格壳体。将合格的圆筒壳体和曲线壳体的相应端面以一定的方式密封联结，并

在其内安装上电器系统，加装封头调试，通过后即形成了某耐水压精密薄壁铝合金舱体产品。

３结束语

在满足产品使用功能、可靠性、安全性与经济性等基础上，应用现代设计原则和方法，采用先进制造和装配工艺技术，并充分利用材料的机械力学性能，能够使耐压舱体的设计制造做到结构简单、紧凑和重量轻。同时，设计中注意解决好结构重量优化与生产工艺性保证之间可能发生的矛盾，充分考虑实际的生产加工能力以提高产品的可加工性和经济性。

美国、俄罗斯、英国等发达国家轻合金精密铸造成型技术在国防工业应用广泛，其制造技术包括装备设施、工艺方法和检测手段世界领先，生产过程产品质量控制严格。国外差压铸造设备压力罐直径最大达到２ｍ，可用于大型复杂产品的精密薄壁耐压舱体的铸造成型［５１。

国内采用差压铸造和调压铸造等成型技术，能够铸造出机械力学性能好、致密度比较高的铝合金、镁合金和钛合金耐压舱体和耐压容器等薄壁空间结构件。在铸件组织致密性、尺寸精度和检测技术以及铸造工艺优化等方面，还需要不断研究提高。砂型铸造中应注意将影响产品质量的有关重要因素控制好，，尽量做到：液体金属对铸型的充填要平稳而无紊流，熔流凝固的起始位置和方向要合适，保证液体金属有良好的流动性，采用变形最少的热处理规程等。热处理后的铸件应采取振动时效处理等措施进一步释放其内应力，以更利于适量机加精度的保证和尺寸稳定性的保持。

参考文献：

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［７］ＣＢ８８４—８３，铝合金铸件技术条件［ｓ］．船舶工业部颁标准，１９８４．

（编辑：曲学良，ｑｘｌ＠ｆｏｕｎｄｒｙｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ）

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