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          淺析不銹鋼砝碼鑄造流程

          2021-06-30 02:57分類:資料下載 閱讀:

           

           淺析不銹鋼砝碼鑄造流程
           
            不銹鋼精密鑄造又叫做熔模精密鑄造 ,這種鑄造工藝在鑄造過程中盡量減少或者根本不進行切削 ,是一種適用范圍廣 ,鑄件尺寸精度高 ,表面質量優異的鑄造方法 ,同時鑄造過程 中并不處于超高溫情況 ,更適于鑄造航空航 天 、國防等高精尖產業的元件。最早的不銹鋼精密鑄造可 以追溯到上世紀三四十年代 ,美國最早用不銹鋼精密鑄造法對其 當時科技的航空發動機中的渦輪葉片進行鑄造 ,成品受到了各方面的好評 ,進而使這種方法廣為推廣 。我國對不銹鋼精密鑄造的研發和使用則是在新中國成立之后 ,后續隨著我國國防工業 的發展 ,不銹 鋼精密鑄造在沈 陽、貴州 、北京 、西安 、湖南等地都開設了研究所或鑄造廠。但是客觀的看 ,我國的不銹鋼精密鑄造行業仍然在發展階段 ,尚不能滿足我 國航空航天 、國防工業等行業的發展要求。
           
            1  不銹鋼砝碼鑄造的重要意義
           
            科技是 一個 國家 、一個 民族立足的根本 ,但是 隨著現代科技 的不斷發展我們發現 ,任何單獨 的科技發展都不能對 當前社會造成巨大的變革和影響 ,因為產品新科技往往是 以體系形式進行體現的 ,例如我 國發射的 “嫦娥號”“天宮號”等航空航天器材和深海探測設備“蛟龍號”等,都是我國眾多科技的直觀體現。不銹鋼精密鑄造是一項鑄造工業中的技術 ,但是又不同于傳統的鑄造行業 ,因為精密鑄造的商 品附加值較高 ,根據相關統計(2013 年數據 )?,歐美 國家的航 空航天設備和優秀發動機中精密鑄造原件 的商 品附加值 占總附加值 的近 70 %,但是我國的比例則不足 35%,這就導致我國雖然現在已經是世界上鑄造量最大的國家 ,但是鑄造價值仍然處 于中上游水平 ,尚不能達到頂尖水平。所 以筆者認為發展不銹鋼精密鑄造的根本意義在于兩方面,其一是 國防和科技的根本需求 ,其二則是發展經濟的必 由之路。
           
            2 不銹鋼砝碼精密鑄 造的成 熟技術分析
           
            2 .1 硅 溶膠 型 殼 工 藝
           
            硅溶膠制殼工藝普遍應用于較為的 內燃機零件鑄造行業 ,這種方法使用 的涂料穩定性較好 ,不需化學硬化過程 ,耐高溫,具備更好的抗變形能力。但是這項技術也存在這一定 的缺點 ,就是對蠟模的溫潤性 比較不好 ,可通過添加表面活性劑改善 ,但是會在一定程度上增加投入。
           
            2 .2 水 玻 璃 型 殼工 藝
           
            這種方法發明時間很早 ,我國也在上世紀五六十年代就從蘇聯對這種技術進行了引進 ,該法成本低 ,操作相對簡單 ,同時原材料要求也不高。工藝基本特征利用石蠟一硬脂 酸低溫模料 ,制殼過程的粘合劑利用水玻璃 ,在不銹鋼精密鑄造· 189 ·中使用較為廣泛。但是這種方法相比于硅溶膠制殼工藝的最大問題就是所得鑄件表面質量一般 ,尺寸精度較低 ,但是由于其成本具有獨到優勢 ,所以我 國在部分 民用或者低精度的內燃機上仍然沿用這一技術 。這項技術 自引進 以來 ,我 國科研人員對其進行了比較大的改進,主要表現在如下幾個方面:
           
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            主要改進是在型殼 的背部涂料中加入 了一定量 的耐火黏土 ,讓型殼的強度有 了較大的提升 ,實現 了單殼焙燒和燒注 。
           
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            傳統硬化劑多用氯化銨 ,但是這種材料在鑄造過程會釋放大量 氨氣和氮氧化物氣體 ,對大氣造成污染 ,所以改用氯化鋁溶液,進~步改用氯化鋁結 晶,這種硬化劑效果與氯化銨類似 ,但是近年來 ,氯化鎂硬化劑的使用硬化速度和殘留方面都具備 比較大的優勢 ,所 以現在更加傾 向于氯化鎂做硬化劑。
           
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            因為水玻璃涂料的型殼表面質量存在一定的缺陷 ,所以很多原件的鑄造都采用多層模復合的形式進行鑄造,一方面節約了成本 ,另一方面也提升了鑄件的表面質量。
           
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            目前較為成熟的新工藝應該 是 自吸鑄工藝 、泡沫塑料模 、熔模 型殼鑄造等工藝 ,這些工藝在某些方面都是具備優勢的,但是未來 的改進仍然讓科技工作者趨之若鶩。
           
            3  不銹鋼砝碼多技術交叉使用探 索
           
            3.1  與 快 速 成 型技 術 的 交 叉使 用
           
            科學技術的交叉使用多半是進行互補 ,不銹鋼精密鑄造的蠟模制作過程 中的設計和模具制造較為復雜和耗費時間,但是快速成型技術能夠很好的彌補這一缺點 ,單獨使用快速成型技術則是因為材料限制無法實施 ,所以近年來很多使用高分子技術獲得鑄件的圓形 ,進而制造蠟模 ,投入不銹 鋼精密鑄造使用。例如光固化立體造型技術(sLA )和選擇性激光燒結技術 (SLS ),這兩種技術是 目前與熔模鑄造術聯合使用較為成熟的技術 ,SLA 技術能夠提供較高 的尺寸精度,尤其是零件外表面的精度 ,SLS 在一定程度上原材料要稍微廉價一些 ,但是精度情況也相較于 sLA 技術具備一定差距 ,適用于一些有成本要求的鑄造工作。但是在使用過程中仍然要注意控制好快速成型技術與不 銹鋼精密鑄造技術的關鍵結合點 ,例如成本控制和零件 的鑄造精度 問題的綜合考慮 ,選擇合適的平衡點是快速成型技術與熔模鑄造術有機結合 的關鍵 問題 。
           
            淺析不銹鋼砝碼鑄造流程

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