大型铜合金螺旋桨铸造工艺介绍

建模方法

由于形状复杂 船舶螺旋桨 叶片和超大螺旋桨的大外形尺寸，整体成型技术尤为关键。 成型质量不够，可能造成铸件尺寸不合格，严重造成铸件报废。 因此，螺旋桨的建模过程尤为重要。

目前，螺旋桨的外形一般采用数显螺距规、截面模板、角线模板和手工造型。 使用 CAD 计算机存储砂数据。 这些数据必须考虑铸件的变形、合金的收缩特性以及适当的加工余量。 砂模制作完成后，使用断面模板、角线模板等检验模板对叶形尺寸进行审核，确保数据符合要求。

收缩率的测定

桨叶较宽，叶片厚度分布不均。 刀根最大厚度336mm，刀尖仅22mm。 间隙太大以致于整个铸件的铸造温度和冷却速度不同。 然而，影响变形的因素和规律尚未完全了解。 前缘向下凹，边缘向上弯曲，叶片变形扭转，节距变小。 因此技术上规定(0.2～0.4)R间距的收缩率为1.0%，(0.5～0.7)R的收缩率为2.0%，(0.8～1.0)R的收缩率为3.0% ; 全线收缩率取1.5%。

	图1 刀背加工余量

加工量的确定

为了减少铸件的表面缺陷，获得尺寸合格、表面质量好的铸件，仅靠收缩变形的要求是不能满足要求的，必须适当增加机加工余量。 叶片的加工余量确定如下：在叶片表面留有加工余量； 叶片表面留有加工余量； 见图 1 加工铸件 刀背的余量； 20 毫米； 轮毂外圆一侧10mm，轮毂内孔一侧15mm，轮毂大端加长15mm，小端加长10mm。

门控识别

由于螺旋桨材料ZCuAl9Fe4Ni4Mn2含有较多的Al，在浇注过程中容易形成二次氧化渣。 因此，在浇注系统的设计中，应考虑浇注系统是否能保证金属液的顺利注入，并应具有合理的浇注速度、挡渣和排渣能力，防止出现湍流。 通常采用底注，浇注系统一般截面比为直：横：内=1：（2～2.5）：（10～30）。 因铸件毛重较大，采用φ60mm直流道26根，φ60mm直流道XNUMX根。 大门内。

铜合金螺旋桨整体收缩约1.5%，所以立管的设计也很重要。 一般立管高度为轮毂高度的0.6～0.8倍。

烘烤和冷却

模具由热风机烘干，主要是降低型砂中的水分，减少因型砂水分过多引起的气孔、氧化渣等缺陷。 为了均匀干燥，叶片尖端的空气出口在桨叶侧面的最低点处打开。 模具在150℃保持24小时左右，保证出风温度不低于40℃。

由于桨叶厚度梯度大，难免会造成各部位冷却时间不同。 为保证铸件具有足够的强度，该铸件浇注后保温时间不少于120h。 当温度下降到300℃时，进行拳击。 通过延长冷却时间，铸件可以充分释放铸造应力，防止叶片因温度梯度大而变形。

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