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，是一種少切削或無切削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中的一項優(yōu)異的工藝技術，其應用非常廣泛。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、表面質量比其它鑄造方法要高，甚至其它鑄造方法難于鑄得的復雜、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模鑄造的基礎上發(fā)展起來的。作為文明古國，中國是使用這一技術較早的國家之一，遠在公元前數(shù)百年，我國古代勞動人民就創(chuàng)造了這種失蠟鑄造技術，用來鑄造帶有各種精細花紋和文字的鐘鼎及器皿等制品，如春秋時的曾侯乙墓尊盤等。曾侯乙墓尊盤底座為多條相互纏繞的龍，它們首尾相連，上下交錯，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，而用失蠟法鑄造工藝，可以利用石蠟沒有強度、易于雕刻的特點，用普通工具就可以雕刻出與所要得到的曾侯乙墓尊盤一樣的石蠟材質的工藝品，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。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)中得到實際應用是在二十世紀四十年代。當時航空噴氣發(fā)動機的發(fā)展，要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復雜，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械加工，零件形狀復雜，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的失蠟鑄造，經(jīng)過對材料和工藝的改進，現(xiàn)代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎上獲得重要的發(fā)展。所以，航空工業(yè)的發(fā)展推動了熔模鑄造的應用，而熔模鑄造的不斷改進和完善，也為航空工業(yè)進一步提高性能創(chuàng)造了有利的條件。我國是于上世紀五、六十年代開始將熔模鑄造應用于工業(yè)生產(chǎn)。其后這種先進的鑄造工藝得到巨大的發(fā)展，相繼在航空、汽車、機床、船舶、內(nèi)燃機、氣輪機、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，同時也用于工藝美術品的制造。

所謂熔模鑄造工藝，簡單說就是用易熔材料（例如蠟料或塑料）制成可熔性模型（簡稱熔�；蚰Ｐ停�，在其上涂覆若干層特制的耐火涂料，經(jīng)過干燥和硬化形成一個整體型殼后，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)過高溫焙燒（如采用高強度型殼時，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CT4-6（砂型鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7）,當然由于熔模鑄造的工藝過程復雜，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程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等，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，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Ra.1.6~3.2μm。熔模鑄造最大的優(yōu)點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，不必機械加工即可使用。由此可見，采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機床設備和加工工時，大幅度節(jié)約金屬原材料。

熔模鑄造方法的另一優(yōu)點是，它可以鑄造各種合金的復雜的鑄件，特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動機的葉片，其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔，用機械加工工藝幾乎無法形成。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，而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。

擴展閱讀：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，有些產(chǎn)品的形狀怪異，無法用彎管等工藝進行生產(chǎn)時，為生產(chǎn)這類不規(guī)則形狀（內(nèi)部為空心或實心）的產(chǎn)品，采用的一種利用蠟�！�做砂�！�液態(tài)材料填充成型的工藝。

優(yōu)點：可以根據(jù)不同的蠟模做出款式多變的產(chǎn)品。缺點：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，通過車、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。因為臘模主要用于工業(yè)蠟壓型使用，因此選用熔點不高，硬度不高、要求較低、價格較便宜、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)蠟實芯模型。在正常情況下一只工業(yè)蠟實芯模型只能

對應出一只毛坯產(chǎn)品。

3、對蠟模周邊余量進行精修，去毛刺后將多個單一蠟模粘在（又稱組樹）預先準備好的

模頭上，此模頭也是用蠟模生產(chǎn)出的工業(yè)蠟實芯模型。（外形很像一棵樹）

4、將已固定在模頭上的多個蠟模涂上工業(yè)膠水后均勻噴上第一層細砂（一種耐火砂、耐高

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

5、在設定的室溫（或恒溫）下讓噴了第一層細砂的蠟模自然風干，但不能影響內(nèi)部蠟模形

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

6、第一次砂噴完并自然風干后，在蠟模的表面繼續(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的大、來的粗。噴完第二層砂后也是在設定的恒溫下讓蠟模自然風干。

7、第二次砂噴完并自然風干后，依次類推進行第三次噴砂，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模在烘烤工序前，再均勻涂上一層白色的工業(yè)乳膠（硅溶漿），以起到粘結和固化砂型，以及密封蠟模作用，為后道烘烤工序做準備。同時在烘烤工序后，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，風干的時間長短也不一樣。一般一個完整的蠟模上砂的生產(chǎn)周期為3~4天左右。

9、烘烤工序

將固定在模頭上、并完成噴砂風干工序的蠟模放入金屬密閉的專用烘箱里加熱（常用是

燒煤油的蒸氣爐）。因工業(yè)臘熔點不高，溫度大約在150左右，蠟模受熱溶化形成臘水沿著澆口流出，這個過程即為脫臘。脫完蠟的蠟模只是一具空的砂殼。精密鑄造的關鍵就是用這具空的砂殼。（一般這種臘可以反復使用多次，但這些臘必須重新過濾，否則不干凈的臘會影響毛坯表面質量，例如：表面砂孔、麻點，同時還會影響精鑄產(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有不同成分的材質混入，工廠必須檢測材質百分比。然后根據(jù)

需要的比例進行調(diào)釋，例如增加那些方面元素，達到所需效果。

13、液態(tài)不銹鋼水冷卻凝固后，借助于機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)品即為原先蠟模的形狀，也就是最終所需要的毛坯。然后將逐個切割、分離再經(jīng)粗磨就成為單一的毛坯件

14、檢驗毛坯：表面有砂眼、氣孔的毛坯必須用氬弧補焊，嚴重的當廢品清洗后重新回爐。15、清洗毛坯：經(jīng)檢驗合格的毛坯必須經(jīng)過清洗工序。

16、進行其它工序加工，直至成品。

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