Casting compuesto de cilindro cídrico de aleación de titanio

Casting compuesto de cilindro cídrico de aleación de titanio

La aleación de titanio tiene las características de baja densidad, alta resistencia específica, pequeño coeficiente de expansión, buena resistencia a la corrosión, etc., y se ha utilizado ampliamente en campos militares y civiles como aviación, aeroespaciales, instrumentos ópticos, barcos, energía, industria química, y atención médica. En la actualidad, los métodos de formación de fundición de aleación de titanio de uso común son la fundición de grafito de procesamiento orgánico y la fundición de precisión de moho de inversión. El mecanizado de fundición de grafito tiene las ventajas del método de proceso flexible, la superficie de separación de fundición sin restricciones y el ciclo de procesamiento corto, pero debido a la fuerte capacidad de enfriamiento del tipo de grafito, la superficie de fundición es propensa a micro-cracks, que no es adecuada para piezas de paredes delgadas y fundiciones con cavidades internas complejas. De acuerdo con las características estructurales de las fundiciones de aleación de titanio, es muy importante que el proceso de producción real seleccione un método de formación que pueda cumplir con los requisitos del índice de diseño y es adecuado para la producción real.

En este documento, se diseña el proceso de formación de una fundición cilíndrica de cilindro de pared delgada compleja. La fundición compuesta se realiza combinando el núcleo de cerámica y el moho de grafito mecanizado. La combinación del núcleo de cerámica y el ensamblaje de moho de grafito mecanizado no solo reduce el costo de producción, sino que también resuelve el problema de la precisión de baja dimensión y la mala calidad de la superficie causada por el uso simple del moho de grafito.

1 Introducción de casting

La fundición cilíndrica cilínea de aleación de titanio se muestra en la Figura 1. Su tamaño de contorno es cuasi-320 mm/ cuasi-410 mm × 480 mm, el espesor promedio de la pared es de 8 mm, el grosor mínimo de la pared es de 4 mm y el material es ZTC4 . El casting se inspeccionará mediante inspección de rayos X, y la calidad metalúrgica interna cumplirá con los requisitos de GJB2896A-2007 Clase C; La calidad de la superficie de la fundición cumple con los requisitos del Grado C en la especificación para las fundiciones de inversión de aleación de titanio, la rugosidad de la superficie de la cavidad interna es de 6.3 μm, y el nivel de tolerancia dimensional se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos de GB/T 6414- 1999ct8.


Diseño del proceso de formación

El cilindro cónico es una parte compleja de paredes delgadas, que tiene una alta calidad interna, calidad de la superficie y requisitos de precisión dimensional. Su cavidad interna es una estructura de superficie curva, con múltiples costillas y características convexas, y es difícil de procesar. Para resolver el problema de la estructura de la cavidad interna compleja y no es fácil de formar, y cumplir con los requisitos de alta rugosidad de la superficie y tolerancia dimensional, la tecnología de fundición de inversión se utiliza para hacer el núcleo interno de la superficie compleja para garantizar la formación precisa del interior Estructura de la cavidad del complejo cilindro de paredes delgadas. Al mecanizar el proceso de fundición de molde de grafito para producir el molde exterior, fácil de establecer el sistema de vertido, propicio para la realización de abajo hacia arriba, desde la solidificación de la secuencia exterior y fácil de agotar durante el proceso de llenado.

Configuración del sistema de vertido

Según las características estructurales de la fundición, se adopta el sistema de vertido abierto de inyección superior. Para cumplir con los requisitos de calidad metalúrgica internos más altos, se establecen tres grupos de sprue con forma en la parte superior de la brida superior de la fundición, y se establece el sistema de sprue de fundición

Producción de moho compuesto


El núcleo de la superficie curva compleja está hecho de material de concha de cerámica para formar la cavidad interna del cilindro cónico. El molde exterior de grafito está hecho de material de bloque de grafito artificial de alta calidad mediante procesamiento mecánico. El núcleo de cerámica procesado y el molde de grafito contienen cierta humedad y gas adsorbido, y el núcleo de cerámica está asado (temperatura de tostado: 280 ~ 350 ℃) y el molde de grafito se desgasifica al vacío (temperatura de calentamiento: 900 ~ 950 ℃) [5] antes de usar Para eliminar el gas y las impurezas que afectan la calidad interna del casting. La combinación de ensamblaje del molde compuesto se lleva a cabo de una forma de incrustación cóncava-convexa: la cabeza del núcleo de posicionamiento superior y el cabezal del núcleo de posicionamiento inferior del núcleo de cerámica se ensamblan respectivamente en la ranura de posicionamiento correspondiente al molde de grafito 1# y 2### molde de grafito. El conjunto del molde compuesto se muestra en la Figura 3. El molde ensamblado se precaliente (temperatura: 150 ~ 200 ℃) antes de verter, y se puede colocar en el horno de condensador de arco de electrodo de consumo vacío para verter después de ser liberado.