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现代熔模铸造不锈钢铸件方法

2022-11-08 19:12:31

20世纪40年代,现代熔模铸造不锈钢铸件法在工业生产中得到了实际应用。当时航空喷气发动机的发展需要制造形状复杂、尺寸准确、表面光滑的耐热合金零件,如叶片、叶轮、喷嘴等。由于耐热合金材料难以加工,零件形状复杂,不能或难以用其他方法制造,因此需要找到新的成型工艺,所以借鉴古代蜡铸造,经过材料和工艺的改进,现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上取得了重要的发展。因此,航空工业的发展促进了熔模铸造的应用,熔模铸造的不断改进也为航空工业进一步提高性能创造了有利条件。

上世纪五六十年代,我国开始将熔模铸造应用于工业生产。之后,这种先进的铸造工艺得到了很大的发展,先后广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电信仪器、武器、医疗器械、刀具等制造业,也用于制造所谓的工艺美术熔模铸造工艺。简单来说就是用易熔材料(如蜡或塑料)制成可熔模型(简称熔模或模型),在上面涂几层特殊的耐火涂料,干燥硬化形成整体型壳,然后用蒸汽或热水从型壳中熔化模型,然后将型壳放入砂箱中,在其周围填充干砂造型,将铸型放入焙烧炉中高温焙烧(如使用高强度型壳时,脱模后的型壳不需要造型直接焙烧)。烘烤后,铸造或型壳将熔融金属倒入其中获得铸件。熔模铸件尺寸精度高,一般可达CT4-6(砂型铸造CT10^13,压铸为CT5~7)当然,由于熔模铸造工艺复杂,影响铸件尺寸精度的因素很多,如模具材料收缩熔模变形、加热冷却过程中壳体线量变化、合金收缩率、凝固过程中铸件变形等,普通熔模铸件尺寸精度较高,但一致性仍需提高(中高温蜡铸件尺寸一致性较大)。压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压模。因此,熔模的表面光洁度也相对较高。

此外,由耐高温特殊粘合剂和耐火材料制成的耐火涂料制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。因此,熔模铸件的表面光洁度高于一般铸件,一般可达Ra.1.63.2um熔模铸造的优点是熔模铸件尺寸精度高,表面光洁度高,可以减少加工工作,但在零件要求较高的部位留下一点加工余量,甚至有些铸件只留下抛光余量,无需机械加工即可使用。可见,采用熔模铸造方法可大大节省机床设备和加工时间,大大节省金属原料。熔模铸造方法的另一个优点是可以铸造各种合金的复杂铸件,特别是高温合金铸件。如喷气式发动机叶片,其流线型外廓和冷却内腔几乎无法用机械加工工艺形成。采用熔模铸造工艺生产,既能实现批量生产,又能保证铸件的一致性,避免加工后残留刀纹的应力集中。


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