提高XX航空发动机精铸质量的研究

摘要

XX发动机航空精密铸件受夹渣、网纹、疏松、沙眼等冶金缺陷及成分、尺寸不合格因素困绕，使部分精铸件合格率不高，造成巨大经济损失，并严重阻碍精铸件的正常生产和交付。成都发动机集团公司于2003年设立“提高精铸件合格率，降低质量损失”技术攻关项目，并且该课题被列为集团公司2003年五大重点攻关项目之一。攻关目标：1)质量损失率由8％降至7.5％以下，2)军品平均合格率达62％以上。本文攻关为熔模精密铸造工艺提高航空镍基高温合金叶片为代表的精密铸件合格率提供了成功的方案，同时对熔模精密铸造工艺设计及优化进行了有力的探索。具体包括如下方面： A)结合典型网纹缺陷零件6104109Ⅱ导、3504023Ⅰ导取样做组织形态及成分状态分析，研究了原材料、母合金精练、制壳、熔注工艺以及叶片本身浇注系统、环境等因素对航空叶片网状冶金缺陷的影响，建立了最佳工艺方案，基本消除了网纹缺陷，明显提高了铸件合格率。还探讨了网纹的遗传性等。 B)研究了6104109Ⅱ导航空叶片浇注系统组合形式、排、除渣系统，浇注工艺，真空浇注技术，母合金过滤净化，浇注过滤网技术等，进行了工艺试验。采用了适宜的工艺方案大量减少了夹渣缺陷。并且提高合格率约15％。设计了6104109Ⅱ导新浇注系统的浇道模具4B6680-0430，进行了工艺验证。 C)对熔模铸造砂眼缺陷产生因素进行了分析。研究了通过改善前两层模壳材料及干燥条件，提高模壳的表面层强度；通过封闭层，减少模壳的掉砂，切断外来砂的途径的工艺方案。进行了工艺试验。减少了砂眼缺陷。 D)研究了ZGH4037镍基高温合金熔炼工艺，分析了ZGH4037镍基高温合金非真空熔炼的特点，采用了ZGH4037母合金真空合料工艺提高冶炼质量。 E)还研究了一体化脱蜡釜脱蜡及蜡料回收技术；采用硅溶胶粘结剂代替硅酸乙酯粘结剂制作型壳以提高铸件质量、降低成本。取得了工艺经验。研究了采用高周波感应熔炼炉(KGYSc-175/3型，快速炉)代替现有的中频感应熔炼炉(Мгп-102型)，将熔炼效率提高的技术。建立了有效的工艺方案。 本文攻关经生产实践证明，基本达到预期成效，提前完成了生产任务，创造了巨大的经济价值。因此本文攻关试验是成功的，工艺质量措施是有效的。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1本文研究的背景及意义

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3本文的主要研究内容

2网纹方面

2.1水玻璃及氯化钙对网纹形成的影响

2.2网纹显现时间

2.3对典型网纹缺陷零件取样做组织形态及成分状态分析

2.4脱氧剂Al粉成分分析和煤矸石相分析

2.5有网纹的浇注系统返炉料真空处理重熔试验

2.6 100％母合金浇注零件以减少、消除网纹试验

2.7现用制壳材料煤矸石对Ⅰ、Ⅱ导网状缺陷的关系

2.8套炉材料对网纹缺陷的影响

2.9浇道蜡料对网纹产生的影响

2.10 6104109Ⅱ导网纹缺陷探因

2.11 6104109Ⅱ导脱氧剂试验

2.12模壳的干燥硬化程度对网状缺陷的影响

2.13对比性试验，探索网状缺陷产生原因

3夹渣方面

3.1增大浇道缝隙，减少6104109Ⅱ导夹渣试验

3.2浇注温度对6104109Ⅱ导冶金质量的影响

3.3真空浇注

3.4采用带过滤槽的合金锭模净化合金

3.5 6104109Ⅱ导浇注系统安放过滤网试验

3.6改变组合形式试验

3.7 6104109Ⅱ导浇注系统新模具试验

4砂眼方面

4.1 6104109Ⅱ导叶片制壳与封闭层试验

5其它方面

5.1运用一体化脱蜡釜脱蜡及蜡料回收技术，净化旧蜡回收质量

5.2用硅溶胶粘结剂代替硅酸乙酯粘结剂制作型壳

5.3 ZGH4037母合金真空合料

5.4高周波感应熔炼炉(KGYSc-175/3)应用于军品零件生产的试验

6工艺技术质量管理措施方面--调整、运用、巩固、提高

6.1工艺技术质量管理控制措施

6.2其它技术措施

7技术攻关结果、分析及讨论

7.1技术攻关结果

7.2技术攻关的经验体会

7.3技术攻关不足

8结论及展望

8.1结论

8.2展望

参考文献

声明

致谢