申请/专利权人：洛阳双瑞精铸钛业有限公司

申请日：2024-02-04

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117680619B

主分类号：B22C9/22

分类号：B22C9/22;B22C9/04;C22C14/00;C22F1/18;C21D9/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2024.03.29#实质审查的生效;2024.03.12#公开

摘要：本发明提供一种深海通信用钛合金万向节结构件的铸造方法及万向节，所述铸造方法包括：步骤S1：模壳制备；步骤S2：模壳加热，保温；步骤S3：浇注；步骤S4：清壳，获得结构件铸件；步骤S5：探伤；步骤S6：热处理；其中，在模壳上设置有冒口和浇道，且在冒口与浇道之间设置有冒口补缩浇道，结构件铸件中各成分质量百分比为：Al：6.2~6.6%、V：4.0~4.3%、O：0.18~0.20%、Y：0.15~0.20%、C≤0.10%、N≤0.05%、H≤0.015%、Fe≤0.40%，余量为Ti。本发明通过合金成分的控制，保证了铸造生产的结构件的力学性能能够满足万向节的使用需求；再通过冒口补缩浇道与浇道连接的设置，有效地解决了铸造生产万向节结构件时，结构件上凸耳与本体连接位置容易出现内部缩孔的问题，保证了铸件的结构强度。

主权项：1.一种深海通信用钛合金万向节结构件的铸造方法，其特征在于，所述结构件包括首环（100）、中间外环（200）和尾环（300），所述铸造方法包括：步骤S1：使用钛合金氧化钇涂料作为面层进行蜡模模壳的制备，制壳厚度8-12mm；步骤S2：将模壳放置在加热炉中，在炉温升至1000~1100℃后保温5-7h；步骤S3：采用真空自耗凝壳炉进行钛合金的熔炼以及对模壳的浇注，浇注完成25s~35s后通入预设压强的氩气，然后冷却25~35min后出炉；步骤S4：对浇铸件进行清壳、切割、磨浇道、修外观，获得结构件铸件；步骤S5：对步骤S4获得的结构件铸件进行探伤；步骤S6：对步骤S5中探伤合格的结构件铸件进行热处理；其中，步骤S1中制备的模壳包括首环浇注模壳（600）和或中间外环浇注模壳（700）和或尾环浇注模壳（800），在首环浇注模壳（600）和或中间外环浇注模壳（700）和或尾环浇注模壳（800）上均设置有冒口和浇道，且在各自的冒口与浇道之间均设置有冒口补缩浇道；所述冒口补缩浇道用于在浇注过程中通过冒口同步向浇注模壳内输送金属液；所述结构件铸件中各成分质量百分比为：Al：6.2~6.6%、V：4.0~4.3%、O：0.18~0.20%、Y：0.15~0.20%、C≤0.10%、N≤0.05%、H≤0.015%、Fe≤0.40%，余量为Ti；在步骤S3中，通过主浇道（900）进行结构件的浇注，在所述主浇道（900）的周向上设置有若干第一分浇道（910）和或若干第二分浇道（920）和或若干第三分浇道（930），每个第一分浇道（910）与一个首环浇注模壳（600）连接，每一个第二分浇道（920）与一个中间外环浇注模壳（700）连接，每一个第三分浇道（930）与一个尾环浇注模壳（800）连接；所述首环浇注模壳（600）包括首环本体型腔（610）和首环凸耳型腔（620），所述首环凸耳型腔（620）有两个，两个的所述首环凸耳型腔（620）同时设置在首环本体型腔（610）的左1侧或右1侧，且两个的所述首环凸耳型腔（620）设置在同一水平高度上，在所述首环浇注模壳（600）上设置有首环凸耳浇道（630）和首环本体浇道（640），所述首环凸耳浇道（630）一端与首环凸耳型腔（620）连接，另一端与第一分浇道（910）连接，所述首环本体浇道（640）一端与所述首环本体型腔（610）连接，另一端与第一分浇道（910）连接，所述首环本体浇道（640）设置在远离首环凸耳型腔（620）的一侧，所述首环本体浇道（640）有一个以上，在所述首环浇注模壳（600）顶端设置有首环冒口（650），所述首环冒口（650）设置在首环型腔中间段（611）外周的中心位置；所述中间外环浇注模壳（700）包括中间外环本体型腔（710）和中间外环凸耳型腔（720），所述中间外环凸耳型腔（720）有四个，四个的所述中间外环凸耳型腔（720）两两相对地设置在中间外环本体型腔（710）的左2侧和右2侧，且四个的所述中间外环凸耳型腔（720）设置在同一水平高度上，在所述中间外环浇注模壳（700）上设置有中间外环凸耳浇道（730）和中间外环本体浇道（740），所述中间外环凸耳浇道（730）的一端与中间外环凸耳型腔（720）连接，另一端与第二分浇道（920）连接，所述中间外环本体浇道（740）的一端与所述中间外环本体型腔（710）连接，另一端与第二分浇道（920）连接，且所述中间外环本体浇道（740）设置在所述中间外环本体型腔（710）的左2侧或右2侧，所述中间外环本体浇道（740）有一个以上，在所述中间外环浇注模壳（700）上设置有中间外环冒口（750），所述中间外环冒口（750）有两个，所述中间外环冒口（750）设置在中间外环型腔中间段（711）的外周上，且中间外环冒口（750）与上2下2形成的垂向存在一定的夹角，两个的所述中间外环冒口（750）以上2下2形成的垂向为对称轴对称设置；所述尾环浇注模壳（800）包括尾环本体型腔（810）和尾环凸耳型腔（820），所述尾环凸耳型腔（820）有两个，两个的所述尾环凸耳型腔（820）同时设置在尾环本体型腔（810）的左3侧或右3侧，且两个的所述尾环凸耳型腔（820）设置在同一水平高度上，在所述尾环浇注模壳（800）上设置有尾环凸耳浇道（830）和尾环本体浇道（840），所述尾环凸耳浇道（830）的一端与尾环凸耳型腔（820）连接，另一端与第三分浇道（930）连接，所述尾环本体浇道（840）的一端与所述尾环本体型腔（810）连接，另一端与第三分浇道（930）连接，且所述尾环本体浇道（840）设置在尾环凸耳型腔（820）的同一侧，所述尾环本体浇道（840）有一个以上，在所述尾环浇注模壳（800）顶端设置有尾环冒口（850），所述尾环冒口（850）设置在尾环型腔中间段（811）的外周的中心位置。

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