熔煉
由于該槳毛重57t,故采用兩臺30t中頻電爐進(jìn)行熔煉,嚴(yán)格執(zhí)行ZCuAl9Fe4Ni4Mn2材料配比,熔煉溫度控制在1200~1250℃,爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)成分分析及彎角試驗(yàn),以確定合金液是否滿足要求。當(dāng)合格后,即可出爐,由于采用2個(gè)大小不同的澆包同時(shí)澆注,必須控制好每個(gè)澆包內(nèi)的溫度,為了保證終澆注溫度控制在要求的范圍之內(nèi),須事先安排好各爐的出爐時(shí)間及出爐溫度。
除氣及含氣檢測:由于銅合金很容易吸氣,主要以氫氣為主,為了獲得的鑄件,采用包底吹氮工藝,干燥后的氮?dú)饨?jīng)包底吹入合金液內(nèi),在氮?dú)馀萆仙倪^程中,帶走溶解在銅液中的氫氣,并使合金液的金屬夾雜物也一并上浮,達(dá)到除氣及凈化合金液的目的。銅液的含氣試驗(yàn),一般控制氣壓在-0.092MPa以上,試樣不凸視為合格。若達(dá)不到上述要求,應(yīng)繼續(xù)吹氮,直到合格為止。
澆注
含氣合格后,停止吹氮。對于ZCuAl9Fe4Ni4Mn2合金,在澆注大型鑄件時(shí),澆注溫度可以在1120~1140℃,通常取下線溫度進(jìn)行澆注,均能滿足要求。當(dāng)澆注進(jìn)行冒口補(bǔ)縮,每次間隔40~60min,從而保證鑄件順序凝固,提高冒口補(bǔ)縮效果,改善鑄件內(nèi)在質(zhì)量。
結(jié)合大型螺旋槳鑄造工藝設(shè)計(jì),考慮合適的收縮率、變形量、加工量等工藝參數(shù);采用多爐熔煉,控制合理的熔煉溫度、除氣過程、澆注溫度,是保證鑄件順利澆注的前提條件。通過底注式澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),并在澆注到冒口1/3后添加高溫銅液進(jìn)行冒口補(bǔ)縮,保證鑄件順序凝固,這是獲得鑄件內(nèi)部質(zhì)量的關(guān)鍵因素。