ZL205A合金殼體鑄件低壓鑄造工藝研究.pdf

1、目前，ZL205A合金因其優(yōu)異的力學(xué)性能，在航空、航天用承力結(jié)構(gòu)件上得到了廣泛的應(yīng)用。本文以 ZL205A合金殼體鑄件為研究對(duì)象，根據(jù)材料與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定了其低壓鑄造工藝方案，并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)值模擬和工藝試驗(yàn)分析。
　　針對(duì) ZL205A前期試驗(yàn)件的疏松、氣孔、夾渣等缺陷和尺寸精度等質(zhì)量問(wèn)題，本文進(jìn)行了全面地工藝優(yōu)化：首先，改進(jìn)澆注系統(tǒng)，增加2個(gè)立筒與縫隙澆口，縮短補(bǔ)縮距離，加強(qiáng)鑄件補(bǔ)縮；其次，優(yōu)化冒口補(bǔ)縮系統(tǒng)，將8處獨(dú)立的小冒口改成

2、一圈冒口，加強(qiáng)冒口的補(bǔ)縮能力和集氣集渣能力。此外，改用旋轉(zhuǎn)噴吹除氣工藝代替手工除氣，通過(guò)惰性氣體與精煉劑的配合加強(qiáng)除氣、除渣的能力。最后，改進(jìn)模具的材料和結(jié)構(gòu)，采用金屬芯盒和木模凸臺(tái)，并在模具上將圓角做出，提高鑄件的內(nèi)表面質(zhì)量和尺寸精度。
　　對(duì)優(yōu)化后工藝方案進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明：與采用原工藝方案相比，采用優(yōu)化后的工藝方案后，在充型過(guò)程中，合金溶液在充填鑄件區(qū)域時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生紊流，整個(gè)充填過(guò)程中的溫度變化也較合理；在凝固過(guò)程中

3、，鑄件的溫度梯度滿足低壓鑄造工藝要求的凝固順序，并且沒(méi)有出現(xiàn)孤立液相區(qū)，從 Niyama縮松分析看前期試驗(yàn)件出現(xiàn)的疏松問(wèn)題也得到了解決。因此，在此工藝方案下殼體鑄件不會(huì)在充填過(guò)程中產(chǎn)生卷氣、卷渣和冷隔等缺陷，凝固中也不會(huì)形成縮孔、縮松等缺陷。
　　對(duì)優(yōu)化后的工藝方案進(jìn)行了多次工藝試驗(yàn)，結(jié)果表明：ZL205A殼體鑄件在采用優(yōu)化后工藝方案生產(chǎn)時(shí)解決了前期試驗(yàn)件中出現(xiàn)的疏松、氣孔、夾渣等問(wèn)題。這說(shuō)明優(yōu)化后的工藝方案能夠明顯地改善 ZL2