镁合金熔模精密铸造方法

摘要

本发明公开了一种镁合金熔模精密铸造方法，用于解决现有熔模铸造方法防氧化措施差的技术问题。技术方案是首先采用3D激光打印制备蜡模，再用ZrO₂作为面层和二层砂材料，然后采用焙烧法脱树脂使其充分燃烧，焙烧后用90～100℃的热饱和硼酸水溶液浸泡模壳型腔，浇注前通入体积分数比为HFC134a:Ar＝30:70的混合保护气体，浇注时不间断的向镁合金浇包液面和冒口扑撒适量硫磺，有效地防止了镁合金氧化、燃烧。由于采用3D激光打印制备蜡模，保证了镁合金铸件的尺寸精度及表面光洁度；使用ZrO₂防止镁合金熔液与铸型发生反应；采用焙烧法脱树脂使其充分燃烧，不留灰分和残烬，保证了镁合金铸件的表面光洁度和内部质量。

主权项

一种镁合金熔模精密铸造方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、使用商业软件在计算机中建立铸件的3D模型图，使用3D选择性激光打印快速成型设备制造铸件RP模样；RP模样材料为PSB粉，其中，玻璃化转变温度为70～98℃，分解温度>300℃；将RP模样放入水浴式蜡料熔化保温桶中进行浸蜡处理，浸涂2～3min后取出；3min后，进行第二次浸涂，1～2min后取出；将浸蜡处理后的RP模样使用600号砂纸在水中进行手工抛光，随后用洗衣粉或洗洁精对RP模样进行脱脂处理，冲洗后晾干；随后，按铸件工艺组焊铸件浇冒系统；步骤二、在RP模样表面涂挂涂料，制备型壳；其中，面层和二层涂料的配比为氧化锆溶胶:氧化锆砂:渗透剂:消泡剂＝1:(3.6～4.0):0.16:0.12，加固层涂料的配比为硅溶胶:莫来石:润湿剂＝1:(1.4～1.7):0.16；步骤三、将涂挂好的铸件RP蜡模模壳置于铁盘上，放入焙烧炉内，直浇口向下，升温至500～550℃，焙烧时间持续1～3小时，直至树脂充分燃烧，不再冒烟为止；继续升温至800～850℃，焙烧2～3小时；冷却后取出铸件模壳，吹净壳型内部残留物，检查并修补模壳质量；使用90～100℃的热饱和硼酸水溶液清洗、泡灌铸件模壳型腔2～3min，随后将铸件模壳在480～520℃焙烧1～2.5小时，然后降至浇注温度200～300℃待用；步骤四、将坩埚加热至480～520℃，底部铺一层熔剂，然后装炉料升温至熔化；依据合金牌号在720～780℃进行变质、精炼处理；变质5～10min，精炼时边搅拌边撒精炼剂至出现镜面为止；随后加热至760～800℃保温处理，保温时间30min；降低合金液温度至铸件浇注温度，准备浇注；在镁合金浇注前，向铸件模壳型腔内通入体积分数比为HFC134a:Ar＝30:70的混合保护气体3～5min，防止镁合金氧化；同时，在浇口杯底部放置预热过的钢丝棉，阻止镁合金液内氧化渣进入浇注系统及铸件内部；迅速进行镁合金的浇注，并在浇注过程中不间断地向镁合金浇包液面和冒口部位均匀扑撒适量硫磺粉，防止镁合金的二次氧化；浇注完成后，待铸型冷却，清理型壳即得到镁合金精铸件。