王 震

（中国船舶重工集团第七二三研究所，江苏 扬州 225001）

金属钛是一种性能优异的金属材料，具有强度高、抗腐蚀性能好、无磁性、综合性能优良的特点，广泛应用于航空、航天、航海、化工、体育等众多领域。钛及钛合金铸造用造型材料及造型方法，当前国内外普遍采用机加工石墨型、石墨捣实型、金属型和熔模铸型。但是石墨捣实型、金属型、熔模铸型等工艺主要由于成本高、周期长、铸件尺寸及质量难于控制、影响因素比较多等缺点，不适于生产小批量大型复杂结构的铸件铸造生产，而机加工石墨型具有分型面选择不受限制、浇铸的铸件质量相对稳定。石墨材料表面光滑、密度小重量轻、强度较高、硬度低、易于切削加工成型等特点，使其广泛用于大型复杂钛合金结构铸件的铸型模具的制作。本文以钛合金基座铸件为例，介绍大型船用薄壁钛合金铸件石墨加工型铸造工艺的设计。

1 基座铸件结构特点及铸造难点

（1）基座铸件结构特点。该基座铸件属于长方形全框架结构零件，最大外型尺寸为980×736×275、最薄处壁厚只有6mm、铸件重量约为71kg；此铸件内腔为空心多筋结构设计，既减轻了铸件的重量又可以满足强度和刚度的要求。（如图1所示）

图1 钛合金基座铸件三维视图

（2）铸造工艺难点：①浇注不足、冷隔问题。该铸件外形尺寸大、壁薄、结构较复杂，再加上钛液过热度低及石墨激冷能力强等特点，铸件容易产生浇不足、冷隔等缺陷。②壁厚均匀性的控制及铸型模具的分型、组合和固定方式。……