一种不锈钢喷管铸件的熔模精密铸造工艺.pdf

造
Vol 64 No11
FOUNDRY
1059
新材料·新工艺
种不锈钢喷管铸件的熔模精密铸造工艺
吴亚夫,薜鑫,谢秋峰,王倩,陈苏勇,张鑫,陈兴福,孔胜国,李维,李俊涛
(北京钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081)
摘要:起动喷管为某型号涡扇发动机启动时的关键部件,采用铬-镍奥氏体不锈钢1Crl8Ni9T整体精密铸造而成。
铸件结构具有空间性,并且内部为空心管道,喷口的角度和位置限定严格,因而必须采用陶芯成形和合理的浇注工
艺,避免疏松、裂纹等缺陷。同时陶芯必须具有良好的性能,避免铸件产生气孔和脱芯困难现象。形状控制方面采
用独特的组合测具来进行铸件的形状检测和冷矫形。通过铸造工艺的优化,保证了冷金质量,提高了铸件合格率。
关键词:铬镍奧氏体不锈钢;起动喷管;精密铸造
中图分类号:TG249.5文献标识码:B文章编号:1001-4977(2015)11-1059-03
Precision Casting Process of a Stainless Steel Nozzle
WU Ya-fu, XUE Xin, XE Qiu-feng, WANG Qian, CHEN Su-yong, ZHANG Xin, CHEN Xing-fu,
KONG Sheng-guo, LI Wei, LI Jun-tao
(High Temperature Material Research Institute, Central Iron and Steel Research Institute, Beijing100081, China
Abstract: Starting nozzle produced by integral precision casting process is one of the key components for
turbofan engine startup model, and the casting material is chromium-nickel austenitic stainless steel
1CRL8NI9TI. The casting structure has the space and the hollow pipe, the position and nozzle angle of spout are
strictly limited, the porosity and crack were avoided by adopting ceramic core and reasonable pouring proces
At the same time, the ceramic core must have good performance, which can avoid casting pores and stripping
difficult phenomenon. The unique measuring tool was used to test the casting shape and cold correction.
Through the optimization of casting process, the quality of metallurgy has been ensured, and the qualified rate of
the casting has been improved.
Key words: chromium-nickel austenitic stainless steel; starting nozzle; precision casting
起动喷管为某型号涡扇发动机启动时的关键部件,化,解决了生产过程中出现的问题,保证了冶金质量,
与发动机中导向器采用焊接方式连接,工作时间不长,降低了生产成本,提高了铸件合格率。
但要求材料具有一定的抗氧化腐蚀性,铸件结构具有
空间性,并且内部为空心管道,因为与导向器连接,
精铸工艺
喷口的角度和位置限定严格,要求铸件的形状必须精1.1蜡模制备
确,必要条件下可采用矫形满足要求,要求材料要有
喷管铸件结构如图1所示,由进口管、转接管、长
良好的延性和韧性,故采用了不锈钢中的铬-镍奥氏体管颈、长管头、短管和凸台6个部分组成,从转接管部
不锈钢1Cr18Ni9Ti,它具有优良的抗氧化酸均匀腐蚀位分出两个具有一定空间结构的长管和短管,其内部
性,具有良好的延性和韧性以及冲压性和拉伸性能,全部为中空管道,如图2所示。
并且可焊性好,各种性能均满足铸件的工作需要,主
铸件本身结构决定了必须采用陶芯,但是整体陶
要用作发动机燃油管道、喷管以及潮湿介质中工作的芯在模具中的定位存在困难,原因是整体陶芯的变形
零件和焊接件。
量要求严,且在模具中如果采用过多的定位端,压制
铸件采用熔模精密铸造,其内部全部为空心管道,过程中会出现断芯的现象,大大降低了蜡模压制成功
因而必须采用陶芯成形叫,要求陶芯具有良好的强度、率,经过实践论证,决定将陶芯分体,即长管头和短
透气性、化学相容性和脱除性能,避免断芯和脱芯困管部分的小孔在模具中采用抽块的方式预留蜡模孔,
难,同时采用合理的浇注系统防止铸件的疏松、浇不最后以同直径的石英玻璃管沿蜡模预留的孔洞插入到
足和裂纹等缺陷,在变形问题上,采用独特的组合测測内部陶芯中,这样不仅降低了陶芯制作难度,且模具
具来进行铸件的形状检测和冷矫形,最终通过工艺优压制中只需设置2-3个定位端即可,如图3所示。
收稿日期:2015-07-15收到初稿,2015-08-1收到修订稿。
作者简介:吴亚夫(1986-),男,工程师,主要研究方向为高温合金和铸造工艺。E-mai:wuyafut0712@163.com