熔模精密铸造工艺生产高强度铝合金大型铸件的实践

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1、Vol.33No.1铸造技术Jan.2012FOUNDRYTECHNOLOGY··59熔模精密铸造工艺生产高强度铝合金大型铸件的实践吴定涛(中航工业安吉航空精密铸造有限责任公司，贵州安顺5601003)摘要：论述了如何解决某大型高强度铝合金铸件在生产实践中出现的问题，从合金熔炼工艺及热处理工艺等方面提出了改善铸件冶金质量及力学性能的措施，使该铸件冶金质量及力学性能大幅度提升，X光合格率由原来14%提高到90%，抗拉强度达到470MPa以上的由原来20%提高到92%，伸长率达到3%以上的由原来10%提高到93%。关键词：ZL205A合金；合金熔炼；冶金

2、质量；热处理；力学性能中图分类号：TG249.5；TG292文献标识码：A文章编号：1000-8356(2012)01-0059-04ProductionofLargeRevestmentPrecisionCastingofHigh-strengthAluminumAlloyWUDing-tao(AnjiInvestmentCastingCo.,Ltd.ofAVIC,Anshun561003,China)Abstract：Theproblemsofalargehigh-strengthaluminumalloycastingsinproduction

3、werediscussed.Themeasuresofimprovingthemetallurgicalqualityandmechanicalpropertiesofthecastingsfrommeltingprocessandheattreatmentprocessaspectswereputforward.Thepracticeshowthatthequalityandmechanicalpropertyofthecastings.X-raypassrateisfrom14%to90%,thesampleswiththetensilestre

4、ngthofmorethan470MPaincreasesfrom20%to92%,andthesampleswiththeelongationofmorethan3%increasesfrom10%to93%.Keywords：ZL205Aalloy;alloymelting;metallurgicalquality;heattrentment;mechanicalproperties随着近几年高强度ZL205A合金(以下简称ZL205A代研制的一种铝铜系高强度铸造铝合金，是目前国内合金)在航天航空受力结构中的广泛应用，如何解决因外强度较高的铸造铝

5、合金之一，主要应用于承受高载该合金铸造性能差而产生的一系列问题,成为铸造技荷零件，如挂梁、轮毂、框架、导弹舵面及某些气密术人员不得不面对的一大课题。本文通过对该合金的性零件。此合金的特点是：成分复杂(合金元素达7铸造工艺及热处理过程分析，探讨该合金在熔模精密种之多)，成分范围非常窄，杂质含量控制很低，合铸造中的应用。金温度间隔宽，流动性差，收缩率大，气密性差，热裂倾向大，因此易产生偏析、疏松、夹渣、针孔等铸1ZL205A合金的成分性能及特点造缺陷。合金成分见表1，杂质要求见表2，力学性［1~3］ZL205A合金是北京材料研究院在20世纪70年能见表3

6、。表1ZL205A合金化学成分(HB960-2001)Tab.1ZL205Aalloychemicalcomposition(HB962-2001)主要元素w(%)合金牌号合金代号CuMnTi其他Al0.15～0.25Cd0.05～0.02ZnZAlCu5MnCdVAZL205A4.6～5.30.3～0.50.15～0.35余量0.005～0.060Be.05～0.30V在外圆方向上均布4根筋条，结构简图如图1，且4根2大型熔模精密铸件生产工艺筋条及两端均为受力部位，因此要求铸件具有高强度2.1铸件特点和良好的结构对称性，其内部冶金质量要达到HB96

7、2-某锥形铸件材料为ZL205A，外形尺寸为(准200~90中Ⅱ类铸件要求。准387mm)×520mm，壁厚最厚37.5mm，最薄3.8mm，2.2工艺方案采用硅溶胶熔模精密铸造，组合工艺如图2，采取收稿日期：2011-08-15；修订日期：2011-09-20底注加侧注的组合方式，4周为4根立柱加缝隙式浇作者简介：吴定涛(1972-)，贵州凤岗人，总经理助理，高级工程师，学士学位.主要从事铝、钛合金精密铸造研究.道，组合完毕后整个模组高度750mm。由于采用重力Vol.33No.1··60FOUNDRYTECHNOLOGYJan.2012表2ZL2

8、05A杂质要求(HB960-2001)Tab.2ZL205Aimpuritiesrequirements(H