對(duì)CNTs/ZL114A復(fù)合材料通孔鑄件的熔化、澆注工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到了無(wú)鑄造缺陷的CNTs/ZL114A通孔鑄件。結(jié)果表明:在800℃進(jìn)行熔化時(shí),CNTs/ZL114A復(fù)合材料有較好的流動(dòng)性,除渣方便;集過(guò)濾、動(dòng)態(tài)真空除氣與澆注為一體的澆注方法使熔體得到了很好的凈化;縫隙式澆冒系統(tǒng)的鑄型設(shè)計(jì)合理,適合CNTs/ZL114A復(fù)合材料成型。 

【文章來(lái)源】：熱加工工藝. 2017,46(09)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

通孔鑄件及金屬鑄型示意圖

痰哪康?，是為了讓立筒中的金屬液能補(bǔ)縮鑄件。冒口設(shè)置在鑄件上方，四周包圍有保溫層形成的保溫冒口，有效地改善了補(bǔ)縮條件，而且排氣更徹底。2.2澆注工藝的優(yōu)化CNTs/ZL114A復(fù)合材料的熔化是在5kW電阻爐中進(jìn)行，將粘土石墨坩堝先預(yù)熱到800℃，加入已在500℃預(yù)熱保溫1h的CNTs/ZL114A復(fù)合材料，爐料裝好后，將爐溫控制在800℃，待CNTs/ZL114A復(fù)合材料全部熔化后，用石墨棒進(jìn)行攪拌數(shù)分鐘，靜置15min后，撈去浮渣，待澆。采用動(dòng)態(tài)真空除氣、澆注一體工藝進(jìn)行澆注，在自制的專(zhuān)用裝置（見(jiàn)圖2）中進(jìn)行復(fù)合材料的過(guò)濾、除氣、澆注、凝固。與其它精煉澆注工藝相比，該工藝優(yōu)點(diǎn)突出，一是不污染液體材料；二是不污染環(huán)境；三是不會(huì)產(chǎn)生氣孔缺陷；四是液體在型腔中的流動(dòng)阻力小，充型過(guò)程中的液體散熱慢，提高了流動(dòng)性。如圖2所示，澆注前，石墨坩堝3和過(guò)橋12在800℃的溫度下預(yù)熱2h以上，真空罐的壓力達(dá)-0.09MPa。首先，將復(fù)合材料溶液澆入澆口杯6，經(jīng)3層玻璃纖維網(wǎng)過(guò)濾后流入石墨坩堝3中，過(guò)濾完成。然后在5s內(nèi)移去澆口杯，蓋上蓋板，接通真空閥，當(dāng)真空壓力值達(dá)到-0.09MPa時(shí)，旋轉(zhuǎn)坩堝，將復(fù)合材料熔體緩慢澆入過(guò)橋，經(jīng)過(guò)橋流入型腔，15s內(nèi)完成澆注。在這一過(guò)程中，復(fù)合材料熔體是以細(xì)流的形式在真空環(huán)境中流動(dòng)，熔體中的氣體通過(guò)直澆道、立筒、縫隙澆道、排氣窗、保溫冒口被真空泵吸走，達(dá)到動(dòng)態(tài)真空精煉、澆注一體的目的。澆注完成后，關(guān)閉真空閥同時(shí)打開(kāi)進(jìn)氣閥，連通壓縮空氣罐，使鑄件在0.2MPa的壓力下凝固，保壓數(shù)分鐘。15min后，打開(kāi)蓋板取出鑄型，抽芯取件。由于熔化工藝、模具設(shè)計(jì)和澆注工藝合理，得到的CNTs/ZL114A通

s內(nèi)完成澆注。在這一過(guò)程中，復(fù)合材料熔體是以細(xì)流的形式在真空環(huán)境中流動(dòng)，熔體中的氣體通過(guò)直澆道、立筒、縫隙澆道、排氣窗、保溫冒口被真空泵吸走，達(dá)到動(dòng)態(tài)真空精煉、澆注一體的目的。澆注完成后，關(guān)閉真空閥同時(shí)打開(kāi)進(jìn)氣閥，連通壓縮空氣罐，使鑄件在0.2MPa的壓力下凝固，保壓數(shù)分鐘。15min后，打開(kāi)蓋板取出鑄型，抽芯取件。由于熔化工藝、模具設(shè)計(jì)和澆注工藝合理，得到的CNTs/ZL114A通孔鑄件無(wú)任何鑄造缺陷，合格率可達(dá)到90%以上。通孔鑄件實(shí)物如圖3所示。3結(jié)論(1)CNTs/ZL114A復(fù)合材料在800℃熔煉，流動(dòng)性較好，除渣方便，可作為CNTs/ZL114A復(fù)合材料的熔化溫度。(2)多層玻璃纖維網(wǎng)過(guò)濾、動(dòng)態(tài)真空除氣與澆注一體工藝能使復(fù)合材料熔體得到很好凈化，縫隙式鑄型澆冒系統(tǒng)合理，能夠確保澆注出合格鑄件。參考文獻(xiàn)：[1]高飛鵬，劉世英，張瓊元，等．納米SiC顆粒增強(qiáng)ADC12鋁基復(fù)合材料的制備及性能[J]．特種鑄造及有色合金，2009，29（12）：79-82．[2]邢紹美，馬建平．碳化硅鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用與加工[J]．航天返回與遙感，1998(2)：47-51．[3]航空制造工程手冊(cè)總編委會(huì)．航空制造工程手冊(cè)-特種鑄造分冊(cè)[M]．北京：航空工業(yè)出版社，1994．[4]肖代紅，陳康華，黃伯云．SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的顯微組織與力學(xué)性能[J]．特種鑄造及有色合金，2007，27（7）：30-32．[5]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)．鑄造手冊(cè)鑄造非鐵合金分冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．765432189101112131-真空閥；2-鋁液流；3-石墨坩堝；4-旋轉(zhuǎn)軸；5-過(guò)濾網(wǎng)；6-澆口杯7-澆勺；8-蓋板；9-進(jìn)氣閥；10-真空室；11-鋁液流12-過(guò)橋；13-金屬型圖2復(fù)合材料

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米SiC顆粒增強(qiáng)ADC12鋁基復(fù)合材料的制備及性能[J]. 高飛鵬,劉世英,張瓊元,韋彥錦,李文珍.  特種鑄造及有色合金. 2009(12)
[2]SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的顯微組織與力學(xué)性能[J]. 肖代紅,陳康華,黃伯云.  特種鑄造及有色合金. 2007(07)
[3]碳化硅鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用與加工[J]. 邢紹美,馬建平.  航天返回與遙感. 1998(02)



本文編號(hào)：3539049