CN107020367A - 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法 - Google Patents

一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107020367A
CN107020367A CN201710282654.1A CN201710282654A CN107020367A CN 107020367 A CN107020367 A CN 107020367A CN 201710282654 A CN201710282654 A CN 201710282654A CN 107020367 A CN107020367 A CN 107020367A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
copper alloy
counter
tank
manufacturing process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710282654.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孙剑飞
曹福洋
宁志良
黄永江
彭德林
宋和谦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201710282654.1A priority Critical patent/CN107020367A/zh
Publication of CN107020367A publication Critical patent/CN107020367A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法，本发明一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法。本发明的目的是为了解决现有铸造方法得到的大型铜合金螺旋桨良品率低以及力学性能差的问题。本发明方法为将铜水包放在差压铸造机的下罐内，螺旋桨铸型放在差压铸造机上罐内的中隔板上，给上罐和下罐加压，然后给上罐减压力，形成压差，然后进行充型，再增大排气量至结晶压力，然后进行保压，即完成。本发明得到的大型铜合金螺旋桨良品率可达到90％以上、力学性能提高20％以上。本发明应用于螺旋桨差压铸造领域。

Description

一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法
技术领域
本发明涉及一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法。
背景技术
一般大型船舶用(包括军用舰船)铜合金螺旋桨均采用传统的砂型铸造，以重力浇注的方法成形。由于浇注过程是在常压下进行，依靠铜合金液体的自身重力来充填铸型，充型速度不能准确控制。充型过程产生飞溅形成二次氧化夹渣；铜合金液体流动和补缩能力差，铸件易产生缩孔和缩松，即使采用增大冒口和冷铁的工艺措施，在个别部位也无法消除缩孔和缩松缺陷，且降低了金属液的工艺出品率。这种传统的重力浇注方法，致使大型铜合金螺旋桨铸件中存在着缩松缩孔、二次氧化夹渣等突出缺陷，导致铸件力学性能低，达不到设计要求。在生产中铸件合格率极低，产生大量废品，而报废一个螺旋桨铸件就会造成百万元以上的直接损失。目前，大型铜合金螺旋桨的低成品率严重制约着造船工业和国防事业的发展。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有铸造方法得到的大型铜合金螺旋桨良品率低以及力学性能差的问题，提供一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法。
本发明一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法为：一、将铜水包放在差压铸造机的下罐内，螺旋桨铸型放在差压铸造机上罐内的中隔板上；二、通过控制***使上罐进气阀门A和下罐进气阀门B同时充入气体至上罐和下罐的压力均为0.5～0.7MPa，关闭上罐进气阀门A和下罐进气阀门B；三、打开减压阀门C，使上罐压力减少至0.3～0.5MPa，然后进行充型，待充型结束后，增大阀门C的排气量至结晶压力，关闭阀门C，然后进行保压，再待铜合金螺旋桨铸件完全凝固后，即完成大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法。
本发明的有益效果：(1)浇注速度可控、可调，充型速度大小可以根据工艺要求进行准确控制，保证了液体铜合金充型平稳，避免了铜合金液在充型时产生的翻腾和飞溅现象，从而减少了氧化夹渣的形成，得到的大型铜合金螺旋桨良品率可达到90％以上。(2)铜合金液在压力下充型，可提高金属液的流动性，对于大型薄壁复杂铸件的成形性更有利。(3)铸件在较高的外界压力环境下结晶和凝固，可以得到充分的补缩，铸件组织致密、力学性能提高20％以上。
附图说明
图1为实施例一铜合金螺旋桨差压铸造成形方法的设备示意图，其中1为上罐，2为铸型，3为中隔板，4为升液管，5为铜水包，6为下罐。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法为：一、将铜水包放在差压铸造机的下罐内，螺旋桨铸型放在差压铸造机上罐内的中隔板上；二、通过控制***使上罐进气阀门A和下罐进气阀门B同时充入气体至上罐和下罐的压力均为0.5～0.7MPa，关闭上罐进气阀门A和下罐进气阀门B；三、打开减压阀门C，使上罐压力减少至0.3～0.5MPa，然后进行充型，待充型结束后，增大阀门C的排气量至结晶压力，关闭阀门C，然后进行保压，再待铜合金螺旋桨铸件完全凝固后，即完成大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法。
本实施方式的有益效果：(1)浇注速度可控、可调，充型速度大小可以根据工艺要求进行准确控制，保证了液体铜合金充型平稳，避免了铜合金液在充型时产生的翻腾和飞溅现象，从而减少了氧化夹渣的形成。(2)铜合金液在压力下充型，可提高金属液的流动性，对于大型薄壁复杂铸件的成形性更有利。(3)铸件在较高的外界压力环境下结晶和凝固，可以得到充分的补缩，铸件组织致密、力学性能提高20％以上。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中通过控制***使上罐进气阀门A和下罐进气阀门B同时充入气体至上罐和下罐的压力均为0.6MPa。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中使上罐压力减少至0.4MPa。其他与具体实施方式一或二不同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的结晶压力为0.45MPa。其他与具体实施方式一至三之一相同。
本实施方式所述的结晶压力为0.45MPa是指上罐和下罐的压力差。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中保压的时间为20s。其他与具体实施方式一至四之一相同。
实施例1、本实施例一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法为：一、将铜水包放在差压铸造机的下罐内，螺旋桨铸型放在差压铸造机上罐内的中隔板上；二、通过控制***使上罐进气阀门A和下罐进气阀门B同时充入气体至上罐和下罐的压力均为0.6MPa，关闭上罐进气阀门A和下罐进气阀门B；三、打开减压阀门C，使上罐压力减少至0.4MPa，然后进行充型，待充型结束后，增大阀门C的排气量至上下罐压力差为0.45MPa，关闭阀门C，然后进行保压20s，再待铜合金螺旋桨铸件完全凝固后，打开上下罐连通阀门D，消除上下罐之间的压力差，升液管中未凝固的铜液靠自重流回铜水包。然后打开减压阀门C，上下罐同时排气，完成浇注过程。
本实施例铜合金螺旋桨差压铸造成形方法的设备示意如图1所示，其中1为上罐，2为铸型，3为中隔板，4为升液管，5为铜水包，6为下罐，A代表的是上罐进气阀门A，B代表的是下罐进气阀门B，C代表的是减压阀门C，D代表的是上下罐连接阀门D。
采用本实施例的方法浇注速度可控、可调，充型速度大小可以根据工艺要求进行准确控制，保证了液体铜合金充型平稳，避免了铜合金液在充型时产生的翻腾和飞溅现象，从而减少了氧化夹渣的形成，得到的大型铜合金螺旋桨良品率可达到92％。铜合金液在压力下充型，可提高金属液的流动性，对于大型薄壁复杂铸件的成形性更有利。铸件在较高的外界压力环境下结晶和凝固，可以得到充分的补缩，铸件组织致密、力学性能中的抗拉强度可达到585.6MPa，同样的材料采用砂型铸造，以重力浇注的方法，得到的大型船舶用铜合金螺旋桨的抗拉强度为488MPa，本实施例的力学性能提高了20％。

Claims (5)

1.一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法，其特征在于该方法为：一、将铜水包放在差压铸造机的下罐内，螺旋桨铸型放在差压铸造机上罐内的中隔板上；二、通过控制***使上罐进气阀门A和下罐进气阀门B同时充入气体至上罐和下罐的压力均为0.5～0.7MPa，关闭上罐进气阀门A和下罐进气阀门B；三、打开减压阀门C，使上罐压力减少至0.3～0.5MPa，然后进行充型，待充型结束后，增大阀门C的排气量至结晶压力，关闭阀门C，然后进行保压，再待铜合金螺旋桨铸件完全凝固后，即完成大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法。
2.根据权利要求1所述的一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法，其特征在于步骤一中通过控制***使上罐进气阀门A和下罐进气阀门B同时充入气体至上罐和下罐的压力均为0.6MPa。
3.根据权利要求1所述的一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法，其特征在于步骤三中使上罐压力减少至0.4MPa。
4.根据权利要求1所述的一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法，其特征在于所述的结晶压力为0.45MPa。
5.根据权利要求1所述的一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法，其特征在于步骤三中保压的时间为20s。
CN201710282654.1A 2017-04-26 2017-04-26 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法 Pending CN107020367A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710282654.1A CN107020367A (zh) 2017-04-26 2017-04-26 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710282654.1A CN107020367A (zh) 2017-04-26 2017-04-26 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107020367A true CN107020367A (zh) 2017-08-08

Family

ID=59528136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710282654.1A Pending CN107020367A (zh) 2017-04-26 2017-04-26 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107020367A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321959A (zh) * 2017-09-05 2017-11-07 哈尔滨工业大学 大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造升液截止机构
CN107511468A (zh) * 2017-09-05 2017-12-26 哈尔滨工业大学 大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法
CN107606161A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造机工作密封罐结构
CN107876734A (zh) * 2017-12-22 2018-04-06 哈尔滨工业大学 一种镁合金差压铸造机及铸造方法
CN108515162A (zh) * 2018-05-23 2018-09-11 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨桨毂反重力铸造的凝固顺序控制方法
CN108838372A (zh) * 2018-07-26 2018-11-20 哈尔滨工业大学 大型船舶铜合金螺旋桨桨毂差压铸造成型非线性加压方法
CN108838373A (zh) * 2018-07-31 2018-11-20 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨双工位反重力铸造机
CN112705684A (zh) * 2020-12-10 2021-04-27 镇江同舟螺旋桨有限公司 一种可减少螺旋桨铸造缺陷的差压铸造工艺
CN113811408A (zh) * 2019-05-14 2021-12-17 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 铸造金属的方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101569927A (zh) * 2009-06-11 2009-11-04 芜湖新联造船有限公司 一种船舶螺旋桨铸造浇注***
CN101569924A (zh) * 2009-06-10 2009-11-04 哈尔滨工业大学 一种高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN102211166A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 铸铝件砂模低压铸造成型工艺
CN103203443A (zh) * 2013-04-02 2013-07-17 南昌航空大学 一种反重力铸造一体化气路***
CN104001900A (zh) * 2013-12-06 2014-08-27 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 多功能反重力铸造物理模拟装置
CN104275467A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 无锡成博科技发展有限公司 一种铝合金铸件的加工工艺
CN104550840A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 青岛和德隆机械有限公司 高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN104690249A (zh) * 2015-03-16 2015-06-10 河南科技大学 一种铜合金真空差压铸造机
CN104745847A (zh) * 2013-12-25 2015-07-01 青岛玉光精铸厂 高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN104907534A (zh) * 2015-05-11 2015-09-16 中国兵器科学研究院宁波分院 一种铝合金活塞毛坯的差压铸造模具及方法
CN106041032A (zh) * 2016-08-11 2016-10-26 山东豪迈机械科技股份有限公司 大型叶轮精密铸造模具及***及大型叶轮低压铸造***
CN106563786A (zh) * 2016-10-30 2017-04-19 山西汾西重工有限责任公司 一种颗粒增强铝基复合材料的差压浇注铸造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101569924A (zh) * 2009-06-10 2009-11-04 哈尔滨工业大学 一种高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN101569927A (zh) * 2009-06-11 2009-11-04 芜湖新联造船有限公司 一种船舶螺旋桨铸造浇注***
CN102211166A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 铸铝件砂模低压铸造成型工艺
CN103203443A (zh) * 2013-04-02 2013-07-17 南昌航空大学 一种反重力铸造一体化气路***
CN104275467A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 无锡成博科技发展有限公司 一种铝合金铸件的加工工艺
CN104550840A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 青岛和德隆机械有限公司 高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN104001900A (zh) * 2013-12-06 2014-08-27 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 多功能反重力铸造物理模拟装置
CN104745847A (zh) * 2013-12-25 2015-07-01 青岛玉光精铸厂 高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN104690249A (zh) * 2015-03-16 2015-06-10 河南科技大学 一种铜合金真空差压铸造机
CN104907534A (zh) * 2015-05-11 2015-09-16 中国兵器科学研究院宁波分院 一种铝合金活塞毛坯的差压铸造模具及方法
CN106041032A (zh) * 2016-08-11 2016-10-26 山东豪迈机械科技股份有限公司 大型叶轮精密铸造模具及***及大型叶轮低压铸造***
CN106563786A (zh) * 2016-10-30 2017-04-19 山西汾西重工有限责任公司 一种颗粒增强铝基复合材料的差压浇注铸造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321959A (zh) * 2017-09-05 2017-11-07 哈尔滨工业大学 大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造升液截止机构
CN107511468A (zh) * 2017-09-05 2017-12-26 哈尔滨工业大学 大型船舶用铜合金螺旋桨反重力成形气冷喉截止升液方法
CN107606161A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造机工作密封罐结构
CN107321959B (zh) * 2017-09-05 2019-04-16 哈尔滨工业大学 大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造升液截止机构
CN107876734A (zh) * 2017-12-22 2018-04-06 哈尔滨工业大学 一种镁合金差压铸造机及铸造方法
CN107876734B (zh) * 2017-12-22 2019-06-11 哈尔滨工业大学 一种镁合金差压铸造方法
CN108515162A (zh) * 2018-05-23 2018-09-11 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨桨毂反重力铸造的凝固顺序控制方法
CN108838372A (zh) * 2018-07-26 2018-11-20 哈尔滨工业大学 大型船舶铜合金螺旋桨桨毂差压铸造成型非线性加压方法
CN108838373A (zh) * 2018-07-31 2018-11-20 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨双工位反重力铸造机
CN108838373B (zh) * 2018-07-31 2020-06-09 哈尔滨工业大学 一种大型船舶用铜合金螺旋桨双工位反重力铸造机
CN113811408A (zh) * 2019-05-14 2021-12-17 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 铸造金属的方法
CN112705684A (zh) * 2020-12-10 2021-04-27 镇江同舟螺旋桨有限公司 一种可减少螺旋桨铸造缺陷的差压铸造工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107020367A (zh) 一种大型船舶用铜合金螺旋桨差压铸造成形方法
CN105525158B (zh) 一种半固态压铸铝合金材料及使用该材料压铸成型的方法
CN101279362B (zh) 通过加快底部、侧壁冷却获得低偏析大型钢锭的制造方法
CN101569924B (zh) 一种高强韧高致密度铝硅合金的高压差压铸造方法
CN108531803A (zh) 一种球墨铸铁阀体的铸造方法
CN106702237A (zh) 一种铝锂合金的喷射成形方法
Jiang et al. Investigation of microstructures and mechanical properties of A356 aluminum alloy produced by expendable pattern shell casting process with vacuum and low pressure
CN110373582B (zh) 一种铝合金超薄壁精密结构件的生产工艺
CN107900311A (zh) 薄壁舱体整体成形模具及其成形方法
CN201231310Y (zh) 通过加快底部、侧壁冷却获得低偏析大型钢锭的装置
CN104275467A (zh) 一种铝合金铸件的加工工艺
CN107779704A (zh) 一种2系铝合金及其熔炼铸造方法
CN105821263A (zh) 铝合金汽车转向器壳体及其超高速铸造制备方法
CN104195448A (zh) 铸造用合金材料及用其铸造海洋平台大齿轮箱铸件的工艺
CN108941513A (zh) 金属液压力输送壳型铸造方法
CN103469017B (zh) 一种精密铸造用铝合金及其铸造方法
CN204075073U (zh) 熔模精铸用排蜡、吹砂、冷却装置
CN103509978B (zh) 一种精密铸造用铝合金的热处理方法
CN202146980U (zh) 一种改善大型铸钢件宏观偏析和疏松的装置
CN108296468A (zh) 一种调压增压铸造机用低压充型高压凝固的铸造装置与铸造方法
CN108543932A (zh) 一种铝合金铸件的铸造方法
CN103878322B (zh) 地铁车辆牵引中心铸钢件的铸造方法
CN207547598U (zh) 薄壁舱体整体成形模具及其装置
CN102071344B (zh) 一种细化镁合金凝固组织的方法
CN102784889B (zh) 一种复杂结构薄壁球铁船舶涡轮增压器铸件的铸造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170808

RJ01 Rejection of invention patent application after publication