文档介绍：航天制造技术 2003年12月第6期 35 经验交流高强度铝合金铸造及热处理工艺首都航天机械公司张建兵平秀民文摘从大型壳体铸件的结构特点出发,分析了ZL114A铝合金铸造特性,研究并确定了ZL114A 大型壳段铸件铸造及热处理工艺方案, 为大型铸件在航天领域的应用做了探索性的研究。主题词铝合金铸造热处理 1 引言 ZL114A是一种新型铸造铝合金,用于制造直径2m的大型整体铸件,其结构设计复杂,指标要求高,工艺难度大,为此,针对铸件的研制任务,对ZL114A大型整体铸件的铸造及热处理工艺进行了攻关。 2 技术要求化学成分壳体铸件的化学成份应满足院设计部标准《ZL114A大型铝合金铸件制造、验收技术条件》的规定。其化学成分指标见表1。表1 ZL114A合金化学成分% 成分硅镁钛铍铜铁锰锌铝范围 ~ ~ ~ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 余量力学性能根据院设计部标准的规定,铸件指定区域力学性能指标为:抗拉强度σ b ≥300MPa;屈服强度σ ≥280MPa;延伸率δ 5≥ % 。非指定区域力学性能指标为:抗拉强度σ b ≥290MPa;屈服强度σ ≥270MPa;延伸率δ 5≥ % 。内部质量每一铸件进行100% X射线检查。铸件内部质量按照HB5480即《高强度铝合金优质铸件》的规定执行,指定区域X射线检查按B级验收, 非指定区域X射线检查按C级验收,其中圆形针孔可按2级验收。 3 技术难点壳体铸件铸造难点铸件几何尺寸大,直径达φ2016 mm,高度为262 mm。合金充型时流程长,铸件浇注成形难度大,其结构简图见图1。铸件壁厚大,局部厚度达62 mm,而且铸件壁厚相差大,壁厚16~62 mm,很不均匀。要控制铸件凝固,加速铸件上局部热节的凝固,工艺设计要求高。收稿日期:2003-08-21 航天制造技术 2003年12月第6期 36 铸件力学性能指标要求高。壳体铸件力学性能见表2。而航标HB962-86《铝合金铸件》及 HB5480-91《高强度铝合金优质铸件》中规定的 ZL114A合金力学性能指标见表3。表 2 铸件力学性能表3航标铸件力学性能指标合金代号及状态σ/MPa σ/MPa δ/% 备注 ZL114A( J T6 ) 300 -- 4 HB963-90 ZL114A( T6 ) 300 240 3 HB5480-91 壳体铸件的性能指标均高于相应国家标准与航空部标准的规定。院设计部标准中指定区域的屈服强度(280MPa)和延伸率(%)的规定值比HB5480《高强度铝合金优质铸件》中指定区域切取试样1级级别的力学性能相应规定值(240MPa,3%)%,50%。铸件的内部质量要求高。每个铸件必须进行100% X射线检查。 :ZL114A,设计