一种铸件真空高温蠕变校型方法与流程

本发明属于铸件加工，具体涉及一种铸件真空高温蠕变校型方法。

背景技术：

1、钛及钛合金具有质量轻、比强度高和耐腐蚀性好等优点，在航空航天等高端装置制造领域应用十分广泛。而锆合金凭借优异的耐高温性能、极强的耐酸碱腐蚀能力、良好的热稳定性和独特的核力学性能，是核工业、高端化工、海洋深潜装备制造中的核心特种材料，应用场景愈发关键；但是在工业化实际生产加工阶段，钛及钛合金薄壁件、厚壁结构件以及锆合金各类精密结构件在热等静压、高温受力加工等过程容易产生形变、轮廓扭曲、尺寸偏差等问题，成品合格率偏低，针对形变报废的钛及钛合金、锆合金铸件，现有的冷校正工艺存在明显技术短板，不仅校正后回弹量大、铸件易开裂等缺陷，对于塑性特殊、应力释放规律复杂的锆合金铸件，还极易出现校正应力残留问题，普遍存在变形铸件修复精度不足导致报废率高，从而造成昂贵钛材、锆材的经济损失，因此，目前行业急需一种可实现精准修复变形铸件缺陷的方式。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种铸件真空高温蠕变校型方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、一种铸件真空高温蠕变校型方法，包括：

3、步骤1：对变形的铸件进行三维扫描，并根据扫描结果确定所述铸件的变形部位和变形量；

4、步骤2：根据所述铸件的变形部位和变形量制作与其适配的校型工装，并将所述校型工装装配在所述铸件上；

5、步骤3：将装配在一起的校型工装与铸件整体放入真空加热炉内，真空度≤5pa，并采用分段加热的方式进行高温蠕变校型；

6、步骤4：校型完成后，采用分段冷却的方式将校型工装与铸件冷却至室温，拆除所述校型工装得到尺寸校正合格的铸件。

7、进一步地，所述校型工装包括底部支撑下模、承压校正上模以及配重，装配时，将所述铸件放置在底部支撑下模上并使其变形部位与底部支撑下模完全贴合，将承压校正上模放置于所述铸件变形部位的顶部并与该顶部完全贴合，并在所述承压校正上模的上端放置与所述铸件变形量适配的配重。

8、进一步地，所述校型工装还包括内腔限位支撑芯模，当所述变形部位为具有空腔时，所述内腔限位支撑芯模置于所述空腔中。

9、进一步地，当所述铸件变形部位的变形量为1~2mm时，配重重量为10~25kg；当所述铸件变形部位的变形量为3~4mm时，配重重量为25~50kg；当所述铸件变形部位的变形量为4~6mm时，配重重量为50~100kg。

10、进一步地，所述步骤3中，分段加热的过程为：

11、首先将所述真空加热炉升温至350~400℃，保温100~140min；然后再升温至600~700℃，并保温80~100min；最后升温至900~950℃，并保温2~4h。

12、进一步地，所述步骤4中，分段冷却的过程为：

13、首先将所述真空加热炉降温至550~650℃，并保温25~35min；然后再随炉冷却至室温。

14、进一步地，所述校型工装的材质为高纯石墨。

15、进一步地，所述铸件为钛及钛合金、锆合金铸件。

16、本发明的有益效果：

17、1、本发明采用真空高温蠕变校正原理，配合适配的石墨工装对铸件全约束定型，利用高温下金属的蠕变特性实现塑性变形校正，避免冷校产生的微裂纹、回弹以及应力残留问题，可将校正后尺寸精度控制在设计公差范围内，合格率显著提升。

18、2、采用三段阶梯升温逐步释放铸造残余应力，避免热冲击开裂，并分段缓冷的温控工艺，释放高温校正产生的二次应力；整个校正过程不破坏铸件的基体力学性能，校正后铸件仍满足原设计的性能要求。

19、3、采用高纯石墨制备校型工装，高温真空下尺寸稳定性优异，无软化变形问题，同一规格产品的工装可重复使用，大幅降低校正工序的工装成本；

20、4、本发明的校型工艺简单，易于工业化推广；整体工序流程清晰，无需复杂设备，依托常规真空加热炉即可实现，可批量应用于钛及钛合金、锆合金阀体、泵体、异型结构件及同类结构铸件的变形修复，具备良好的工程应用价值。

21、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

1.一种铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，所述步骤2中，所述校型工装包括底部支撑下模、承压校正上模以及配重，装配时，将所述铸件放置在底部支撑下模上并使其变形部位与底部支撑下模完全贴合，将承压校正上模放置于所述铸件变形部位的顶部并与该顶部完全贴合，并在所述承压校正上模的上端放置与所述铸件变形量适配的配重。

3.根据权利要求2所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，所述校型工装还包括内腔限位支撑芯模，当所述变形部位为具有空腔时，所述内腔限位支撑芯模置于所述空腔中。

4.根据权利要求3所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，当所述铸件变形部位的变形量为1~2mm时，配重重量为10~25kg；当所述铸件变形部位的变形量为3~4mm时，配重重量为25~50kg；当所述铸件变形部位的变形量为4~6mm时，配重重量为50~100kg。

5.根据权利要求1所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，所述步骤3中，分段加热的过程为：首先将所述真空加热炉升温至350~400℃，保温100~140min；然后再升温至600~700℃，并保温80~100min；最后升温至900~950℃，并保温2~4h。

6.根据权利要求4所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，所述步骤4中，分段冷却的过程为：首先将所述真空加热炉降温至550~650℃，并保温25~35min；然后再随炉冷却至室温。

7.根据权利要求1所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，所述校型工装的材质为高纯石墨。

8.根据权利要求1所述的铸件真空高温蠕变校型方法，其特征在于，所述铸件为钛及钛合金、锆合金铸件。