?一、引言
熔模铸造是一种先进的精密铸造工艺,具有高精度、高质量的特点,广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。为确保熔模铸造产品质量的稳定性和一致性,对各个工序制定严格的质量管理标准要求至关重要。
二、熔模铸造工艺流程
熔模铸造工艺流程一般包括:蜡模制造、型壳制造、焙烧、浇注、清理等工序。
三、各工序质量管理标准要求
(一)蜡模制造
1.原材料控制
-蜡料:应选用符合质量标准的中低温蜡或高温蜡,其性能指标如熔点、硬度、收缩率等需满足工艺要求。蜡料应无异味、无杂质,定期对蜡料进行检验,确保其质量稳定。
-模具材料:制作蜡模的模具应选用优质钢材或铝合金,具有良好的加工性能和表面质量。模具的尺寸精度、表面粗糙度应符合设计要求,定期对模具进行维护和保养,防止模具磨损、变形等影响蜡模质量。
2.制模工艺
-模具安装:模具安装应牢固、准确,确保蜡模成型尺寸精度。安装后的模具应进行调试,检查脱模机构是否灵活,防止蜡模在脱模过程中出现变形、损坏等情况。
-注蜡工艺:注蜡温度、压力应根据蜡料性能和蜡模结构合理控制。注蜡过程应平稳,避免蜡料飞溅、卷入空气等缺陷。注蜡时间应根据蜡模大小、壁厚等因素确定,确保蜡模成型完整、尺寸准确。
-冷却工艺:蜡模注出后应及时冷却,冷却方式和时间应根据蜡模形状、尺寸等合理选择。冷却过程应均匀,防止蜡模产生热应力变形。
3.蜡模检验
-尺寸精度检验:采用量具对蜡模关键尺寸进行测量,尺寸偏差应控制在设计公差范围内。对于复杂形状的蜡模,可采用三坐标测量仪等高精度测量设备进行检测。
-表面质量检验:蜡模表面应光滑、无裂纹、无孔洞、无飞边等缺陷。采用目视检查或放大镜观察,对于表面质量要求较高的蜡模,可采用表面粗糙度仪等设备进行检测。
-形状完整性检验:检查蜡模形状是否完整,有无缺肉、变形等情况。对于组合蜡模,还应检查各部分之间的装配是否正确、牢固。
(二)型壳制造
1.原材料控制
-耐火材料:选用质量合格的石英砂、锆英砂等耐火材料,其粒度、化学成分等应符合工艺要求。耐火材料应干燥、无杂质,定期对其进行质量检验,确保其性能稳定。
-粘结剂:常用的粘结剂有硅溶胶、水玻璃等,应选用质量稳定、粘结性能良好的产品。粘结剂的浓度、模数等参数应根据工艺要求准确控制,定期对粘结剂进行性能测试。
2.制壳工艺
-模组脱脂:模组在涂覆型壳前应进行脱脂处理,去除蜡模表面的油污等杂质,确保型壳与蜡模之间的粘结质量。脱脂剂的选择和脱脂工艺参数应根据蜡模材料和表面状况合理确定。
-涂挂工艺:涂挂层数应根据铸件要求确定,每层涂料的厚度应均匀一致。涂挂过程中应注意避免涂料堆积、流淌等缺陷,确保型壳厚度均匀。涂挂后的模组应静置干燥,干燥温度、时间应符合工艺要求。
-撒砂工艺:撒砂粒度应根据型壳层数和铸件要求合理选择,撒砂应均匀、密实。撒砂后应轻轻振动模组,使砂粒与涂料充分粘结。
-硬化工艺:硬化剂的种类、浓度、硬化时间等应根据粘结剂类型和工艺要求准确控制。硬化过程应充分、均匀,确保型壳强度满足要求。
3.型壳检验
-尺寸精度检验:采用量具对型壳关键尺寸进行测量,型壳尺寸偏差应控制在允许范围内,确保铸件能够顺利成型。对于大型复杂型壳,可采用激光扫描等技术进行尺寸检测。
-强度检验:采用抗压强度试验等方法检测型壳强度,型壳强度应满足浇注过程中的要求,防止型壳破裂、变形等情况发生。
-表面质量检验:型壳表面应平整、光滑,无裂纹、孔洞、砂眼等缺陷。采用目视检查或探伤设备对型壳表面进行检测,确保型壳质量符合要求。
(三)焙烧
1.焙烧设备
-焙烧炉应具备良好的温度控制精度和气氛控制能力,定期对焙烧炉进行维护和校准,确保炉温均匀性、控温精度等指标符合要求。
2.焙烧工艺
-升温速度:焙烧过程中升温速度应根据型壳材料和厚度合理控制,避免升温过快导致型壳破裂。一般升温速度控制在每小时50-100℃为宜。
-焙烧温度和时间:焙烧温度和时间应根据蜡料种类和铸件要求确定,确保蜡模完全熔化、排除干净,型壳强度进一步提高。焙烧温度一般在800-1100℃之间,焙烧时间根据型壳厚度和复杂程度在2-8小时不等。
-气氛控制:对于一些特殊要求的铸件,焙烧过程中需控制炉内气氛,如采用氧化性气氛、还原性气氛等。气氛的成分、流量等参数应准确控制,确保焙烧效果符合要