熔模鑄造工藝,簡單說就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)制成可熔性模型(簡稱熔模或模型),在其上涂覆若干層 的耐火涂料,經過干燥和硬化形成一個整體型殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然后把型殼置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,后將鑄型放入焙燒爐中經過高溫焙燒(如采用型殼時,可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經焙燒后,于其中澆注熔融金屬而 鑄件。
模鑄造大的優點就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量,不必機械加工即可使用。由此可見,采用熔模鑄造方法可大量節省機床設備和加工工時,大幅度節約金屬原材料。
鑄造工藝是在古代蠟模鑄造的基礎上發展起來的,俗稱熔模 鑄造,是一種少切削或無切削的鑄造工藝,是鑄造行業中的一項優異的工藝技術,其應用非常廣泛。
熔模鑄造方法的另一優點是,它可以鑄造各種合金的復雜的鑄件,特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發動機的葉片,其流線型外廓與冷卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝生產不僅可以做到批量生產,了鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。
作為文明古國,中國是使用這一技術較早的 之一,遠在公元前數 ,我國古代勞動人民就創造了這種失蠟鑄造技術,用來鑄造帶有各種花紋和文字的鐘鼎及器皿等制品,如春秋時的曾侯乙墓尊盤等。
現代熔模鑄造方法在工業生產中 實際應用是在二十世紀四十年代。當時航空噴氣發動機的發展,要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復雜,尺寸 以及表面光潔的耐熱合金零件。由于耐熱合金材料難于機械加工,零件形狀復雜,以致不能或難于用其它方法制造,因此,需要尋找一種新的 的成型工藝,于是借鑒古代流傳下來的失蠟鑄造,經過對材料和工藝的改進,現代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎上獲得重要的發展。所以,航空工業的發展推動了熔模鑄造的應用,而熔模鑄造的不斷改進和完善,也為航空工業進一步提創造了有利的條件。
熔鑄涂層簡介
將一高放熱量反應原料迓于基體(如鋼)的表面,之后點火,混合物燃燒出現熔體,冷卻后 SHS-熔儔涂層,涂層與基體間通過過渡區形成冶金結合。
要成功地進行熔鑄表面涂層,應滿足如下條件;
(1)可燃的SHS混合物;
(2)燃燒產物為高溫熔體;
(3)燃燒溫度高于基體的熔點;
(4)涂層與基體間能形成冶金結合。
在進行熔濤涂層時,同樣可加離心力。離心力不僅加速相分離過程,還對涂層的成分產生影響。涂層也可在氣體壓力下進行,氣體壓力的影響與熔鑄相似。
熔鑄涂層的主要技術參數有:SHS混合物的燃燒溫度,產物的熔化坩以及基體的厚度。適當的基體厚度對獲得 的涂層同樣重要。過薄的基體在SHS混合物燃燒時熔化,而基體過厚,燃燒產物熱量損失過多,涂層與基體不能達到結合。
涂層與基體間的過渡區使它們之間有較強的結合力,過渡區的成分呈梯度變化。為一鉻、鈦碳化物涂層、過渡區及基體的成分和硬度分布圖,過渡區厙度為0.5-1.1mm,過渡區的主要成分為鈦、鉻碳化物。