周凯 乌南 刘昭桢

摘  要：本文针对于壁厚不均匀、铸造难度大的桶体铸造工艺进行研究，主要介绍了桶体铸件的结构和技术要求，通过对桶体类产品的偏析现象及铸造裂纹进行了详细阐述，并利用模拟软件分析研究出相应的优化措施，使得桶体铸造工艺得到了优化。

关键词：铝铜合金;铸造;工艺优化

铸造工艺设计的重点是保证材质的致密性，保证铸件整体无偏析和裂纹。该件最初工艺方案是利用三层联合注入式浇注系统，但铸件的偏析现象和铸造裂纹现象一直困扰着铸件人员。由于铝铜合金密度大，铸造性能差，其中只有少量的共晶体，有热裂和疏松倾向，耐蚀性较差。合金准固相区比较宽，而准固相区宽的合金补充能力小，枝晶发达，合金液停止流动的早，流动性较差，收缩应力大，容易产生铸造裂纹，因此，本文立足于桶体的工艺，提出了相应的优化方案。

一、产品信息

铸件材质：ZL208（ZAlCu5Ni2CoZr），按照HB962-2001执行（见表一）;杂质允许含量见表二;

铸件类别：HB963-2005-Ⅱ。

铸件尺寸、形状：按照铸件图规定，未注尺寸公差按照HB6103-2004 CT6级执行，未注铸造圆角R1～R5;

铸件力学性能：屈服强度≥210MPa;硬度HB85-110;

铸件轮廓：φ350（外径）*250mm，蒙皮壁厚6mm。端环厚度17mm;

铸件重量：6.8kg;

该产品属于典型的不均匀壁桶体类铸件，铸件要求使用熒光、X光检测，并且要求在0.6MPa下进行渗漏试验，保压15分钟，不得有渗漏。

二、原铸造工艺缺陷

（一）原工艺方案

原方案采用联合注入式浇注系统，如图1所示，设计专用冒口颈、内浇口，内浇口置于外缸壁与连接壁热节处及厚大部位，沿周均匀放置6个保温冒口。……