一种钛合金及钛铝合金的低成本精密铸造方法

摘要

一种钛合金及钛铝合金的低成本精密铸造方法，它涉及钛合金及钛铝合金的精密铸造方法。本发明解决了现有的采用电熔氧化铝、硅溶胶降低钛合金及钛铝合金熔模精密铸造成本的方法的铸件表面及内部质量差的技术问题。方法：用锆溶胶、硅溶胶、润湿剂JFC、正辛醇、聚乙烯醇和乳胶制备面层粘结剂，再添加碳酸钙、氧化铝、二氧化钛和氧化锆制成面层涂料，制成型壳面层后，再用钛合金精密铸造通用方法制备型壳背层，再经脱蜡、烧结后得到型壳，用此型壳浇铸钛合金或钛铝合金，得到钛合金或钛铝合金铸件。本发明比单纯采用锆基粘结剂加氧化锆耐火材料的精密铸造方法的原材料成本降低30％～70％，可用于普通航空航天民用钛合金及钛铝合金铸件。

主权项

一种钛合金及钛铝合金的低成本精密铸造方法，其特征在于钛合金及钛铝合金的低成本精密铸造方法按以下步骤进行：一、配制粘结剂：按质量百分比分别称取18.77％～99.63％的锆溶胶、0～80%的硅溶胶、0.2％～0.4％的润湿剂JFC、0.02％～0.1％的正辛醇、0.1％～0.3％的聚乙烯醇和0.05%～0.43％的乳胶，先把锆溶胶和硅溶胶加入到容器中混合均匀，然后在搅拌条件下，依次加入润湿剂JFC、正辛醇、聚乙烯醇和乳胶，再搅拌10min～30min，得到粘结剂；二、配制面层涂料：按质量百分比称取5％～70％的碳酸钙粉末、5％～20％的氧化铝粉末、2％～5％的二氧化钛粉末和5％～88％的氧化锆粉末并混合均匀，得到耐火粉料，然后按耐火粉料与步骤一得到的粘结剂的质量比为2～4：1的比例，将耐火粉料加入到步骤一得到的粘结剂中，搅拌4h～24h，得到面层涂料；三、制备型壳面层：将清洗后的蜡模浸入步骤二得到的面层涂料中均匀挂膜，然后将蜡模从面层涂料中提出来，当蜡模表面的面层涂料停止流动时采用雨淋式撒砂机撒砂，所撒的砂为步骤二中所述的耐火粉料，干燥后，再重复挂膜、撒砂和干燥操作1～2次，得到型壳面层；四、按照钛合金精密铸造通用方法制备型壳背层、脱蜡后，得到型壳坯；五、将步骤四制备的型壳坯放入电阻焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1200℃～1300℃，焙烧时间为2h～6h，焙烧完毕后炉冷至室温，得到型壳；六、采用自耗电极凝壳炉或水冷铜坩埚悬浮熔炼炉将钛合金或钛铝合金熔炼后，浇铸到步骤五制备的型壳中，钛合金或钛铝合金熔液凝固后，得到钛合金或钛铝合金铸件；其中，步骤四中所述的脱蜡为高压蒸汽脱蜡，脱蜡压力为0.5MPa～0.7MPa，脱蜡时间为5min～15min。