熔模铸造方面,美、英等发达 的熔模铸造行业中,应用于航空航天、工业燃气轮机、 等的高温合金、钛合金、铝合金等铸件产值占比超过70%,我国熔模铸造铸件产值占比尚不足30%。我国航空发动机和地面燃气轮机用高温合金柱晶/单晶涡轮叶片定向凝固铸造成形技术落后西方发达 十到二十年,工业化定向凝固设备主要依赖 。大型薄壁复杂熔模铸件近净成形技术配套工艺装备、铸件内部和外观质量控制方法、高稳定型壳涂料体系面临挑战。钛合金熔模铸造面层型壳体系的工艺稳定性仍需改进,新型大容量钛合金熔炼设备有待。熔模铸造用复杂陶瓷型芯成形、型芯脱除性能 、陶瓷型芯脱除工艺和装备均需深入 和解决。
气孔属于常见的 铸造缺陷之一,气孔是指 铸件个别位置出现光滑孔眼缺陷。气孔通常在机加工之后才能被发现。鸿雁 铸造技术人员结合车间生产经验,对 铸造中出现气孔的原因及预防方法总结如下:
一、形成原因:1.大多数情况下出现气孔主要是因为 铸造型壳焙烧不充分,浇注钢水时型壳瞬间产生大量气体无法顺利排出,进而侵入金属液中形成气孔;2.因为制壳工艺或壳型材料原因,型壳透气性太差,型腔中气体难以排出,进入金属液中形成气孔;3.浇注时卷入钢水中的空气未能排出从而造成的铸件气孔。
二、预防方法1.在 铸造条件允许的情况下,在结构复杂的铸件 高处设置排气孔。2.在设计浇注系统时,要充分考虑到型壳排气需求。3.型壳焙烧温度、时间要合理,保温时间也要充足。4.脱蜡时应将蜡料 排除。5.适当降低浇包嘴到浇口杯距离,浇注速度要均匀,以钢水平稳充满型腔,尽可能少的卷入钢水中空气,以便型腔中及钢水中气体能顺利排出。
高压铸造方面,汽车结构件用压铸铝、镁合金基本依靠 ,压铸铝、镁合金回收利用技术落后。 高真空压铸件可进行后续热处理和焊接,国内高真空压铸工艺和装备不成熟,铸件内部仍存在孔洞缺陷,对高真空压铸件的热处理和焊接技术 处于探索阶段。 已出适合具有复杂孔或内腔形状零件压铸的可溶型芯材料,并将压铸技术用于可溶型芯制备,可溶型芯材料及制备技术 和工业应用处于起步阶段,国内尚未进行相关技术。 发达 已开展智能压铸技术用传感器 和应用系统,并在近几年建立了用于工艺参数分析的专家系统和用于工艺参数调整的智能控制系统,国内在压铸过程传感器 和工艺参数监测应用方面有所发展,但在专家系统和智能控制系统 方面仍为空白。
反重力铸造方面,我国 薄壁复杂铸件低压铸造成形技术和 铸造工艺技术落后于发达 。国内用于 复杂铜合金泵阀类铸件铸造成形的 低压铸造技术和装备缺乏。国内用于高温合金、钛合金等高温易氧化合金材料的反重力铸造技术或复合反重力铸造技术及装备处于探索阶段, 已大批量工程应用。差压铸造、调压铸造和真空吸铸技术应用基础 较少,未达到 大量应用的水平。国产反重力铸造设备实现工艺流程的能力、效率和控制精度仍需改进。
挤压铸造方面, 大铸件成形尺寸已达1200mm*400mm*300mm,成形铸件重量达50kg,国内 大铸件成形尺寸934mm*550mm*247mm,成形铸件 大重量35kg。我国适用于挤压铸造的合金材料体系还不完善,模具材料寿命短,挤压铸造工艺设计和优化手段比较落后, 环保型挤压铸造技术和装备有待发展。
消失模铸造方面,发达 采用消失模铸造工艺生产铸铁、铸钢、铝合金等材质零件的技术已较为成熟。国内应用主要集中在铸铁和铸钢上,铝合金消失模铸造应用还相对较少,采用消失模铸造的铝、镁合金铸件质量不稳定,现有消失模铸造工艺设计理论和应用基础不完善,未实现不同金属材质消失模铸造的泡沫模样材料系列化及标准化,复杂泡沫模样加工技术和装备落后。
半固态铸造方面,适合半固态铸造的合金材料种类不全,合金综合力学性能较低。新型半固态浆料制备及流变成形技术基本上被欧美和日本垄断,国内的具有工业应用前景的相关 技术很少,研制的半固态流变成形铸件成本高、效率低、质量不稳定。用于半固态浆料成形的普通压铸或挤压装备难以满足半固态金属成形需要,国产多功能一体化半固态铸造装备在稳定性、密封元件性、精度重复性等方面落后于 装备。国内对半固态铸造的工艺基础理论 不成熟,半固态铸造成形过程数值模拟技术依赖于 软件,且计算精度和多因素祸合计算仍不能满足实际工程需要。欧美发达 的半固态铸造技术已经进入工业化应用阶段,国内仍处于试验或小批量研制阶段,对于半固态铸造缺陷控制技术的 较少。