不銹鋼精密鑄造

不銹鋼精密鑄造

不銹鋼精密鑄造概況

硅溶膠工藝屬于稱熔模精密鑄造或精密鑄造，是一種少切削或無(wú)切削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中的一項(xiàng)優(yōu)異的工藝技術(shù)，其應(yīng)用非常廣泛。它不僅適用于各種類型、各種合金的鑄造，而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高，甚至其它鑄造方法難于鑄得的復(fù)雜、耐高溫、不易于加工的鑄件，均可采用熔模精密鑄造鑄得。

不銹鋼精密鑄造歷史

熔模精密鑄造是在古代蠟?zāi)ｈT造的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。作為文明古國(guó)，中國(guó)是使用這一技術(shù)較早的國(guó)家之一，遠(yuǎn)在公元前數(shù)百年，我國(guó)古代勞動(dòng)人民就創(chuàng)造了這種失蠟鑄造技術(shù)，用來(lái)鑄造帶有各種精細(xì)花紋和文字的鐘鼎及器皿等制品，如春秋時(shí)的曾侯乙墓尊盤(pán)等。曾侯乙墓尊盤(pán)底座為多條相互纏繞的龍，它們首尾相連，上下交錯(cuò)，形成中間鏤空的多層云紋狀圖案，這些圖案用普通鑄造工藝很難制造出來(lái)，而用失蠟法鑄造工藝，可以利用石蠟沒(méi)有強(qiáng)度、易于雕刻的特點(diǎn)，用普通工具就可以雕刻出與所要得到的曾侯乙墓尊盤(pán)一樣的石蠟材質(zhì)的工藝品，然后再附加澆注系統(tǒng)，涂料、脫蠟、澆注，就可以得到精美的曾侯乙墓尊盤(pán)。不銹鋼精密鑄造發(fā)展

現(xiàn)代熔模鑄造方法在工業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用是在二十世紀(jì)四十年代。當(dāng)時(shí)航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復(fù)雜，尺寸精確以及表面光潔的耐熱合金零件。由于耐熱合金材料難于機(jī)械加工，零件形狀復(fù)雜，以致不能或難于用其它方法制造，因此，需要尋找

不銹鋼精密鑄造

一種新的精密的成型工藝，于是借鑒古代流傳下來(lái)的失蠟鑄造，經(jīng)過(guò)對(duì)材料和工藝的改進(jìn)，現(xiàn)代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎(chǔ)上獲得重要的發(fā)展。所以，航空工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了熔模鑄造的應(yīng)用，而熔模鑄造的不斷改進(jìn)和完善，也為航空工業(yè)進(jìn)一步提高性能創(chuàng)造了有利的條件。我國(guó)是于上世紀(jì)五、六十年代開(kāi)始將熔模鑄造應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其后這種先進(jìn)的鑄造工藝得到巨大的發(fā)展，相繼在航空、汽車(chē)、機(jī)床、船舶、內(nèi)燃機(jī)、氣輪機(jī)、電訊儀器、武器、醫(yī)療器械以及刀具等制造工業(yè)中被廣泛采用，同時(shí)也用于工藝美術(shù)品的制造。

所謂熔模鑄造工藝，簡(jiǎn)單說(shuō)就是用易熔材料（例如蠟料或塑料）制成可熔性模型（簡(jiǎn)稱熔�；蚰Ｐ停�，在其上涂覆若干層特制的耐火涂料，經(jīng)過(guò)干燥和硬化形成一個(gè)整體型殼后，再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型，然后把型殼置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過(guò)高溫焙燒（如采用高強(qiáng)度型殼時(shí)，可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒），鑄型或型殼經(jīng)焙燒后，于其中澆注熔融金屬而得到鑄件。熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達(dá)CT4-6（砂型鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7）,當(dāng)然由于熔模鑄造的工藝過(guò)程復(fù)雜，影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過(guò)程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過(guò)程中鑄件的變形等，所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高，但其一致性仍需提高（采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多）。

壓制熔模時(shí)，采用型腔表面光潔度高的壓型，因此，熔模的表面光潔度也比較高。此外，型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。所以，熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高，一般可達(dá)Ra.1.6~3.2μm。熔模鑄造最大的優(yōu)點(diǎn)就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度，所以可減少機(jī)械加工工作，只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可，甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量，不必機(jī)械加工即可使用。由此可見(jiàn)，采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機(jī)床設(shè)備和加工工時(shí)，大幅度節(jié)約金屬原材料。

熔模鑄造方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，它可以鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件，特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片，其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔，用機(jī)械加工工藝幾乎無(wú)法形成。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)，保證了鑄件的一致性，而且避免了機(jī)械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。

擴(kuò)展閱讀：不銹鋼的精密鑄造的工藝

不銹鋼的緊密鑄造

一、什么是不銹鋼的緊密鑄造

在生產(chǎn)不銹鋼產(chǎn)品時(shí)，有些產(chǎn)品的形狀怪異，無(wú)法用彎管等工藝進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，為生產(chǎn)這類不規(guī)則形狀（內(nèi)部為空心或?qū)嵭模┑漠a(chǎn)品，采用的一種利用蠟?zāi)！�做砂�！�液態(tài)材料填充成型的工藝。

優(yōu)點(diǎn)：可以根據(jù)不同的蠟?zāi)Ｗ龀隹钍蕉嘧兊漠a(chǎn)品。缺點(diǎn)：成型坯料精度不高，表面粗糙度較大。

二、精鑄工藝流程

1、根據(jù)不同形狀的產(chǎn)品做模具。模具分上下凹模方式，通過(guò)車(chē)、刨、銑、蝕、電火花等

綜合工序完成。凹坑形狀、尺寸跟產(chǎn)品半邊一致。因?yàn)榕D模主要用于工業(yè)蠟壓型使用，因此選用熔點(diǎn)不高，硬度不高、要求較低、價(jià)格較便宜、重量較輕的鋁合金材料做模具。

2、利用鋁合金模具生產(chǎn)出大量的工業(yè)蠟實(shí)芯模型。在正常情況下一只工業(yè)蠟實(shí)芯模型只能

對(duì)應(yīng)出一只毛坯產(chǎn)品。

3、對(duì)蠟?zāi)Ｖ苓呌嗔窟M(jìn)行精修，去毛刺后將多個(gè)單一蠟?zāi)Ｕ吃冢ㄓ址Q組樹(shù)）預(yù)先準(zhǔn)備好的

模頭上，此模頭也是用蠟?zāi)Ｉ�產(chǎn)出的工業(yè)蠟實(shí)芯模型。（外形很像一棵樹(shù)）

4、將已固定在模頭上的多個(gè)蠟?zāi)Ｍ可瞎�業(yè)膠水后均勻噴上第一層細(xì)砂（一種耐火砂、耐高

溫，通常用的是硅沙）。此砂顆粒很小、很細(xì)，這樣能確保最終毛坯表面盡量的光滑。

5、在設(shè)定的室溫（或恒溫）下讓噴了第一層細(xì)砂的蠟?zāi)Ｗ匀伙L(fēng)干，但不能影響內(nèi)部蠟?zāi)Ｐ?/p>

狀變化，自然風(fēng)干的時(shí)間取決于產(chǎn)品本身內(nèi)部的復(fù)雜程度，一般精鑄件第一次的風(fēng)干時(shí)間大約在58小時(shí)左右。

6、第一次砂噴完并自然風(fēng)干后，在蠟?zāi)５谋砻胬^續(xù)上工業(yè)膠水（硅溶漿），并噴上第二層

砂，第二層砂顆粒大小要比之前的第一層砂來(lái)的大、來(lái)的粗。噴完第二層砂后也是在設(shè)定的恒溫下讓蠟?zāi)Ｗ匀伙L(fēng)干。

7、第二次砂噴完并自然風(fēng)干后，依次類推進(jìn)行第三次噴砂，第四次噴砂，第五次噴砂等工

序。要求：--

8、將已完成噴砂工序的蠟?zāi)Ｔ诤婵竟ば蚯�，再均勻涂上一層白色的工業(yè)乳膠（硅溶漿），以起到粘結(jié)和固化砂型，以及密封蠟?zāi)Ｗ饔�，為后道烘烤工序做�?zhǔn)備。同時(shí)在烘烤工序后，還能提高砂型的脆性，便于敲碎砂層，取出毛坯。

根據(jù)產(chǎn)品表面要求，體積大小，自重等相應(yīng)調(diào)節(jié)噴砂次數(shù)。一般情況下噴砂次數(shù)為3-7次。

每次噴砂的砂粒大小均不一樣，通常后道工序的砂粒均較前道工序砂粒粗，風(fēng)干的時(shí)間長(zhǎng)短也不一樣。一般一個(gè)完整的蠟?zāi)Ｉ仙暗纳�產(chǎn)周期為3~4天左右。

9、烘烤工序

將固定在模頭上、并完成噴砂風(fēng)干工序的蠟?zāi)７湃虢饘倜荛]的專用烘箱里加熱（常用是

燒煤油的蒸氣爐）。因工業(yè)臘熔點(diǎn)不高，溫度大約在150左右，蠟?zāi)Ｊ軣崛芑�形成臘水沿著澆口流出，這個(gè)過(guò)程即為脫臘。脫完蠟的蠟?zāi)Ｖ皇且痪呖盏纳皻ぁ＞�密鑄造的關(guān)鍵就是用這具空的砂殼。（一般這種臘可以反復(fù)使用多次，但這些臘必須重新過(guò)濾，否則不干凈的臘會(huì)影響毛坯表面質(zhì)量，例如：表面砂孔、麻點(diǎn)，同時(shí)還會(huì)影響精鑄產(chǎn)品的收縮率）。

10、烘烤砂殼

為使脫完蠟的砂殼更加堅(jiān)固和穩(wěn)固，在澆入不銹鋼水之前，必須烘烤砂殼，通常在溫度

很高的（溫度大約在1000左右）火爐里烘烤。

11、將已經(jīng)高溫溶解成液態(tài)的不銹鋼水倒入脫完蠟的砂殼里，液態(tài)不銹鋼水則充滿之前蠟

模成型的空間，直至完全注滿，包括中間的模頭部分。

12、因溶不銹鋼的鍋爐中會(huì)有不同成分的材質(zhì)混入，工廠必須檢測(cè)材質(zhì)百分比。然后根據(jù)

需要的比例進(jìn)行調(diào)釋，例如增加那些方面元素，達(dá)到所需效果。

13、液態(tài)不銹鋼水冷卻凝固后，借助于機(jī)械工具或人力將最外層的沙殼敲碎，露出固體狀

的不銹鋼產(chǎn)品即為原先蠟?zāi)５男螤�，也就是最終所需要的毛坯。然后將逐個(gè)切割、分離再經(jīng)粗磨就成為單一的毛坯件

14、檢驗(yàn)毛坯：表面有砂眼、氣孔的毛坯必須用氬弧補(bǔ)焊，嚴(yán)重的當(dāng)廢品清洗后重新回爐。15、清洗毛坯：經(jīng)檢驗(yàn)合格的毛坯必須經(jīng)過(guò)清洗工序。

16、進(jìn)行其它工序加工，直至成品。

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