鋁合金精密薄壁耐壓艙體鑄造成型
本文關(guān)鍵詞:鑄造技術(shù)在飛航導(dǎo)彈上的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
鑄造
馬震宇等:鋁合金精密薄壁耐壓艙體鑄造成型
量機(jī)械加工,從而形成耐水壓精密薄壁艙體殼體。鑄造過程重點(diǎn)保證鑄件內(nèi)部質(zhì)量以提高組織致密性,重點(diǎn)保證內(nèi)壁鑄面尺寸精度,以提高殼體壁厚的均勻一致性。每件鑄件必須通過100%X射線探傷,保證內(nèi)部組織質(zhì)量不低于C級。
根據(jù)艙體殼體圖紙、技術(shù)要求和鑄造方法,依據(jù)
有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)M,制定了詳細(xì)的鑄造工藝方案和生產(chǎn)
工藝流程,編制了鑄件生產(chǎn)用圖與檢驗(yàn)驗(yàn)收技術(shù)條件。以下為技術(shù)要求和注意事項(xiàng):
(1)差壓鑄造設(shè)備由計(jì)算機(jī)控制,能夠自動檢測鑄造過程參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;
(2)精心設(shè)計(jì)鑄造模具與相應(yīng)工裝夾具和專檢工具,合理確定分型面、澆鑄流道和拔模斜度等;
(3)選擇優(yōu)質(zhì)的樹脂砂,準(zhǔn)確安裝固定模具活塊防止錯型對中不準(zhǔn);
(4)擺放分布“冷鐵”位置適當(dāng)尤其在結(jié)構(gòu)應(yīng)力易集中處;
(5)砂型緊實(shí)穩(wěn)定,涂料涂覆勻薄,使表面光順;(6)合理選定差壓鑄造設(shè)備工作控制參數(shù),如差壓設(shè)定值約0.07MPa、保壓時問約7min、澆鑄溫度約700℃等;
(7)確定好鑄件澆鑄與打箱時間間隔(約4h),嚴(yán)格按熱處理狀態(tài)和規(guī)范對鑄件進(jìn)行熱處理強(qiáng)化;
(8)對回爐料的添加量和周轉(zhuǎn)時間嚴(yán)格控制;添加前,回爐料需認(rèn)真清理干凈,防止因夾帶砂粒和存在氧化皮等雜質(zhì)而使熔煉后鋁液純度降低或鑄件產(chǎn)生夾渣超標(biāo)等缺陷問題;
(9)對模具定期進(jìn)行尺寸檢查和表面清理。經(jīng)測定,生產(chǎn)出的鑄件其附鑄件的力學(xué)性能為
R。--290~330
MPa、A=5%~11%、HB=91~101,滿足標(biāo)
準(zhǔn)HB963.90舊和標(biāo)準(zhǔn)CB884—83n相應(yīng)規(guī)定要求,其化學(xué)成分化驗(yàn)結(jié)果也滿足要求,組織探傷合格率達(dá)85%。
在艙體鑄件轉(zhuǎn)人適量機(jī)加前,進(jìn)行一定的振動時效處理,進(jìn)一步使鑄件內(nèi)應(yīng)力得以降低釋放。殘余應(yīng)力的存在是不利于結(jié)構(gòu)的機(jī)械精度和尺寸的穩(wěn)定的。艙體殼體鑄件的適量機(jī)械加工是在數(shù)控機(jī)床上完成的,重點(diǎn)保證了殼體結(jié)構(gòu)床上加工少變形與床下變形不超標(biāo),同時還保證了外表加工面與內(nèi)壁非加工面之間壁厚的均勻一致性以及內(nèi)外圓的同軸度。機(jī)加完的艙體殼體即使發(fā)現(xiàn)有缺陷也不允許做補(bǔ)焊或浸潤處理,對每一件殼體都進(jìn)行了嚴(yán)格的水壓檢查試驗(yàn),滿足耐壓性和水密性規(guī)定要求的為合格殼體。將合格的圓筒殼體和曲線殼體的相應(yīng)端面以一定的方式密封聯(lián)結(jié),并
在其內(nèi)安裝上電器系統(tǒng),加裝封頭調(diào)試,通過后即形成了某耐水壓精密薄壁鋁合金艙體產(chǎn)品。
3結(jié)束語
在滿足產(chǎn)品使用功能、可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)性等基礎(chǔ)上,應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)原則和方法,采用先進(jìn)制造和裝配工藝技術(shù),并充分利用材料的機(jī)械力學(xué)性能,能夠使耐壓艙體的設(shè)計(jì)制造做到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊和重量輕。同時,設(shè)計(jì)中注意解決好結(jié)構(gòu)重量優(yōu)化與生產(chǎn)工藝性保證之間可能發(fā)生的矛盾,充分考慮實(shí)際的生產(chǎn)加工能力以提高產(chǎn)品的可加工性和經(jīng)濟(jì)性。
美國、俄羅斯、英國等發(fā)達(dá)國家輕合金精密鑄造成型技術(shù)在國防工業(yè)應(yīng)用廣泛,其制造技術(shù)包括裝備設(shè)施、工藝方法和檢測手段世界領(lǐng)先,生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量控制嚴(yán)格。國外差壓鑄造設(shè)備壓力罐直徑最大達(dá)到2m,可用于大型復(fù)雜產(chǎn)品的精密薄壁耐壓艙體的鑄造成型[51。
國內(nèi)采用差壓鑄造和調(diào)壓鑄造等成型技術(shù),能夠鑄造出機(jī)械力學(xué)性能好、致密度比較高的鋁合金、鎂合金和鈦合金耐壓艙體和耐壓容器等薄壁空間結(jié)構(gòu)件。在鑄件組織致密性、尺寸精度和檢測技術(shù)以及鑄造工藝優(yōu)化等方面,還需要不斷研究提高。砂型鑄造中應(yīng)注意將影響產(chǎn)品質(zhì)量的有關(guān)重要因素控制好,,盡量做到:液體金屬對鑄型的充填要平穩(wěn)而無紊流,熔流凝固的起始位置和方向要合適,保證液體金屬有良好的流動性,采用變形最少的熱處理規(guī)程等。熱處理后的鑄件應(yīng)采取振動時效處理等措施進(jìn)一步釋放其內(nèi)應(yīng)力,以更利于適量機(jī)加精度的保證和尺寸穩(wěn)定性的保持。
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(編輯:曲學(xué)良,qxl@foundryworld.com)
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