AOr．2017
VOI_66NO．4 垂篙帅煮
铸造技术路线图：熔模铸造
等技术在铝合金熔模铸造中也得到应用。
第一节概述
大型熔模铸造的发展也促进了熔模铸造整体工艺
熔模铸造工艺具有铸件表面质量好、尺寸精度高、 的革新，大型压蜡设备、重载制壳机械手、大型脱蜡
适用合金种类多、铸件复杂、批量灵活等优势。同时， 釜、加热设备、熔炼浇注设备等不断涌现，有针对性
熔模铸造工艺流程复杂，生产周期长，一般用于附加 的工艺研究也在持续进行。新材料、新技术的引入对
值相对高的铸件的生产。我国20世纪50年代从苏联引 熔模铸造工艺产生积极影响，例如快速成形技术与熔
进了用于工业产品铸造的熔模铸造工艺，并开始在航 模铸造技术结合，实现了更加灵活的生产组织。基于
空、汽轮机、汽车、拖拉机等制造领域推广。之后又 熔模铸造工艺特点的零件结构优化技术为熔模铸造打
多次引进相关技术，经过消化吸收及后续自主开发， 开了更广的市场空间。绿色、节能技术保障了熔模铸
形成了我国目前的熔模铸造工业体系【”。一般把我国的 造可持续发展。
熔模铸造工业分成三个类别：采用水玻璃型壳的熔模 虽然熔模铸造技术不断进步，但随着装备制造业
铸造工艺，采用硅溶胶或硅酸乙酯型壳(现已较少采 的发展，金属结构件的形状更复杂，精度要求更高，
用)生产高附加值铸件的工艺，采用硅溶胶型壳生产 特别是航空航天、军工、能源等产业对铸件的要求更
一般商用铸件的工艺[2】。我国采用硅溶胶型壳工艺生产 趋于严苛。熔模铸造工艺也面对一些困难和挑战。
一般商用铸件的工艺技术日趋成熟，在模料、硅溶胶、 (1)熔模铸件组织和性能控制更加严格。组织是
型壳耐火材料等原材料生产供应，压蜡、制壳、脱蜡、 铸件获得优良性能的保障，但熔模铸造工艺过程中，
熔炼、清理等设备开发以及熔模铸造工艺设计优化， 影响组织的因素多，机理复杂，特别是定向凝固组织
现场管理等方面都取得了长足的进步。水玻璃型壳工 和单晶的实现，对于航空发动机和燃气轮机涡轮叶片
艺在我国的发展有特定的市场环境条件，技术发展主 的高温性能实现具有重要意义。
要体现在低温模料和制壳硬化剂改进、型壳质量控制、 (2)复杂陶瓷型芯制造和脱芯技术需求更加迫切。
生产机械化等方面。 陶瓷型芯是熔模铸造形成内腔的重要手段。陶瓷型芯
目前，熔模铸件几乎覆盖了航空、航天、军工、能 的难度在于既要保证力学强度，还要有利于从铸件中
源、石化、交通、工程机械等的各个工业领域及医疗、 脱除。如何平衡型芯抗破坏和变形能力与方便脱除的
体育、艺术品等诸多行业。在我国，发展熔模铸造工艺 矛盾是工艺难点。当铸件内腔结构日趋复杂时，对陶
对于“两机”(航空发动机和燃气轮机)工程的建设具有重 瓷型芯的成形工艺也会提出更大挑战。
要战略意义。我国已经明确提出了大涵道比大型涡扇航 (3)大型铸件生产中需要适用装备和采用相应工
空发动机、F级及G／H级重型燃气轮机等重点型号的研 艺措施。尺寸精度控制、金属液充型能力和补缩能力
制路线图【3]，对应的高温涡轮叶片、大型整体铸造机匣 保证等技术手段也要相应提高。
等高难度熔模铸件的研制是型号成功的重要前提。 (4)熔模铸造的数字化、智能化存在挑战。由于
在熔模铸造技术的发展中，航空发动机和燃气轮机 熔模铸件形状复杂、热型浇注、充型方案多样等特点
定向惮品涡轮叶片熔模铸造技术是先进熔模铸造技术 使其模型的边界条件更加复杂，材料热物性参数对铸
的综合体现，直接促进了熔模铸造在高温合金熔炼及浇
