復(fù)雜薄壁鎂合金石膏型精密成形工藝研究.pdf

1、隨著我國航天事業(yè)的飛速發(fā)展,對大型復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的需求大量增加,對空間結(jié)構(gòu)件的輕量化要求也越來越高。鎂合金以其密度小、比強(qiáng)度高、阻尼性能好,成為制造空間結(jié)構(gòu)件最具發(fā)展前景的材料之一。
　　本文對鎂合金石膏型鑄造的鑄型配方進(jìn)行了深入研究,其主要材料質(zhì)量比為:α-半水石膏:硫酸鎂:石英粉:鋁礬土粉=30:20:25:25。其中,石英粉和鋁礬土粉主要起穩(wěn)定鑄型尺寸和防止裂紋的作用;硫酸鎂可大幅度增加鑄型的水浸潰散性。為了進(jìn)一步改善鑄型性

2、能,還加入多種化學(xué)添加劑;譬如,降低石膏型用水量、提高石膏漿體流動(dòng)性、提高鑄型強(qiáng)度的添加劑—聚羧酸減水劑;降低石膏型線收縮的添加劑—尿素和氯化鋇,調(diào)節(jié)石膏漿體凝結(jié)時(shí)間的添加劑—磷酸三鈉;此外,消泡劑和高溫玻璃纖維能起到減少漿體中氣泡和鑄型裂紋的作用。確定了能夠獲得強(qiáng)度高、收縮小、易潰散的石膏鑄型的石膏型配方。研究大型石膏鑄型烘干過程中水分遷移的行為及其對鑄型的影響,結(jié)合SLS(選擇性激光燒結(jié))原型熔失工藝,確定其烘干和焙燒工藝為:120

3、℃×36h;200℃×12h;300℃×8h;500℃×8h。
　　研究表明,石膏型鑄造鎂合金鑄件會發(fā)生嚴(yán)重的氧化,防氧化是石膏型鑄造鎂合金的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在石膏型中加入4％～6％的片狀鱗石墨可以在一定程度上減輕鑄件氧化;在石膏鑄型型腔中均勻地吹入少量硫粉,能夠很好地消除氧化,鑄件表面光潔明亮。研究發(fā)明了一種石膏鑄型真空成形工藝,在澆注前及整個(gè)澆注過程中對型腔抽真空;既增加了鎂液的充型能力,也減輕了鎂合金鑄件的氧化,輔助上述添加石墨