树脂砂低压铸造工艺研究与应用

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1、第43卷第4期火箭推进Vol.43,№.42017年8月JOURNALOFROCKETPROPULSIONAug.2017树脂砂低压铸造工艺研究与应用商毅，郭蓓（西安航天发动机厂，陕西西安710100）摘要：研究了树脂砂低压铸造工艺理论与原理，结合工艺试验得到了铝合金ZL104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺规范。采用该工艺规范制造的铝合金ZL104涡轮泵出口管已用于CZ-5和CZ-7运载火箭液氧煤油液体火箭发动机之中，CZ-5和CZ-7运载火箭已通过了飞行考核，液氧煤油液体火箭发动机工作正常。由此表明：铝合金ZL104涡轮泵出口管树脂

2、砂低压铸造工艺是合理、正确和有效的。关键词：铸造工艺；铝合金；树脂砂；低压铸造中图分类号：V261.3-34文献标识码：A文章编号：1672-9374(2017)04-0063-07Researchandapplicationoflow-pressurecastingprocessofresinsandSHANGYi,GUOBei（Xi’anSpaceEngineFactory,Xi’an710100,China）Thelow-pressurecastingprocessspecificationsofresinsandforoutl

3、etpipemountedonZL104Alalloyturbopumpwereobtainedbasedonthestudyofthetheoryandprincipleforlow-pressurecastingtechnologyofresinsandaswellasrelevantprocesstests.ZL104AlalloyturbopumpoutletpipemanufacturedwiththeabovespecificationshasbeenusedintheLOX/keroseneliquidrocketeng

4、ineofCZ-5andCZ-7launchvehicles.CZ-5andCZ-7launchvehicleshavepassedflighttests,andtheirLOX/keroseneliquidrocketenginesoperatesnormally,whichindicatesthattheresinsandlow-pressurecastingtechnologyfortheoutletpipemountedonZL104Alalloyturbopumpisreasonable,correctandeffectiv

5、e.castingprocess;Alalloy;resinsand;low-pressurecasting粘土砂铸造，树脂自硬砂即树脂砂铸造可实现铸0引言件组织致密、余量少、无余量加工的精密铸造成铸造工艺属于金属热成形工艺，其中包括精型，铸造成型件的表面粗糙度小，适宜铸造铝合密铸造和砂型铸造，砂型铸造分为树脂砂铸造和金涡轮泵壳体及其出口管等部件。铝合金密度收稿日期：2016-01-13；修回日期：2017-06-26作者简介：商毅（1982—），男，工程师，研究领域为铸造技术64火箭推进2017年8月低，比模量和比强度值高，导热性和

6、导电性能件内部不允许有疏松、缩孔及夹杂等缺陷，铸件好，抗腐蚀能力强，机械加工和铸造工艺性好，表面不允许有线状缺陷和积聚状缺陷，不允许用广泛用于航空航天和现代交通运输等领域，是轻补焊方法进行补修，涡轮泵出口管铸件轮廓尺寸量化和高速化部件的重要材料之一。薄壁铝合金为：(310×240×175)mm，涡轮泵出口管铸件大部分涡轮泵出口管铸件是液体火箭发动机的重要部件部位的壁厚为9mm，最薄处的壁厚为3mm，最之一，它是液体火箭发动机涡轮泵的出口装置，厚处的壁厚为16mm，即涡轮泵出口管铸件为变其出口流道为螺旋形扩散式结构，机械加工工艺壁厚的出

7、口管。很难完成其复杂型面的加工，必须依靠树脂砂低压铸造工艺来完成薄壁铝合金涡轮泵出口管的制造，树脂砂低压铸造工艺技术可以确保薄壁铝合金涡轮泵出口管的形状、尺寸、表面粗糙度等满足设计技术要求。1铝合金涡轮泵出口管铸件设计要求薄壁铝合金涡轮泵出口管铸件结构如图1所图1薄壁铝合金ZL104涡轮泵出口示，设计要求见表1。涡轮泵出口管铸件材料为管铸件结构示意图ZL104铝合金材料，采用X光射线照相方法和荧Fig.1Structureofthin-wallcastingoutletpipe光法检查涡轮泵出口管铸件质量，要求出口管铸forZL104

8、Alalloyturbopump表1薄壁铝合金ZL104涡轮泵出口管铸件设计要求Tab.1Designrequirementsofthin-wallcastingoutletpipeforZL104Alalloyturb