CN101362184A - 一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法，其特征在于由以下生产步骤完成：(1)、配制耐火涂料、(2)、面层型壳的制备、(3)、面层型壳的干燥。该不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法，由于粘结层不再采用价格昂贵的进口锆英砂，而是采用80～100目的莫来砂，所以，降低了生产成本；由于在耐火涂料的配制中，对硅胶液中配入了适量润湿剂和消泡剂，并使用了锆英粉，所以改变了型壳的性能，使型壳透气性良好；由于耐火涂料的流速控制为38～45s，因此铸件面粗糙度数值低。通过本方法生产的面层型壳在精密铸造中制得的铸造产品，经检测，各项性能指标均达到标准要求，不仅尺寸精度高，表面粗糙度数值低，而且生产成本可降低10－20％。

Description

一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法

技术领域

本发明涉及一种铸造型壳的制造方法，特别是一种以硅溶胶为粘结剂、以莫来砂替代锆英砂的一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法。

技术背景

科学技术发展日新月异，不锈钢、碳钢精密铸件的用途日趋广泛，除应用于航空、兵器部门外，几乎应用于所有的工业部门，特别是电子、石油、化工、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀部件。不锈钢、碳钢通过熔模精密铸造法生产，是一种少切削或无切削的铸造工艺，生产出的铸件尺寸精度高、表面粗糙度数值低、灵活性高、适应性强，特别对于铸件形状复杂的部件，这种铸造的优越性更加显著。在铸造过程中，型壳的制造工艺是最重要的，也是难度最大的，尤其面层型壳的制备是关键中的关键。目前，所使用的型壳有水玻璃型壳和硅溶胶型壳，水玻璃型壳虽然成本低、价格便宜，但是由于面层和背层均不含锆英粉或锆英砂，所以，其强度和表面光洁度均较差；硅溶胶型壳虽然使用了价格相对便宜的莫来砂，但面层涂料的粘度为30-32S，在这个范围内的采用莫来砂代替锆英砂会出现铸件表面粗糙的缺陷，影响铸件表面质量和型壳寿命。其制造面层型壳的方法是：先制备熔模，然后在熔模上利用硅溶胶涂覆锆英砂耐火材料层，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉熔模，形成型壳坯料，然后对型壳坯料进行焙烧型壳，才能进行铸造。从以上分析看，目前完全采用锆英粉或锆英砂的硅溶胶面层型壳，各项性能虽优于采用莫来粉或莫来砂的硅溶胶面层型壳，但完全采用锆英粉或锆英砂制造的硅溶胶面层型壳明显的不足之处在于：一是由于采用的锆英粉、锆英砂价格昂贵，且我国是锆英砂匮乏国家，这种锆英粉或锆英砂全部依赖进口，因此提高了面层型壳的制造成本；二是，这种完全用锆英粉、锆英砂构成的型壳透气性能差，容易造成气孔，因此也影响不锈钢、碳钢精密铸件的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可改变以上现有铸造型壳制造方法的不足，可使铸造型壳的制造成本不仅降低，而且透气性好、其各项性能指标都能达到精密铸造要求的一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法。

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法，其特征在于由以下生产步骤完成：1、配制耐火涂料：在沾浆桶中先依次加入硅溶胶、润湿剂、消泡剂，然后再加入300目的锆英粉，加入比例为：每100kg硅溶胶中，配450-470g润湿剂、220-240g消泡剂，加入530-550kg300目锆英粉，在加入300目锆英粉时，一边加入，一边要采用手工辅助搅拌，以防止300目锆英粉在加入过程中堆积结块，300目锆英粉加入完毕后，要进行充分搅拌均匀，以保证质量；其搅拌时间的控制分两种情况：(a)在开始配制时，在沾浆桶内就有一部分合格浆料，需加入一部分新料配制，搅拌时间控制在12-24小时，才能充分搅拌均匀供使用；(b)在开始配制时，在沾浆桶内全部加入新料时，搅拌时间控制在24-36小时，才能充分搅拌均匀供使用；搅拌均匀的标准控制：在搅拌过程中等涂料混合均匀后，用4号詹氏流速杯测量涂料粘度，使搅拌均匀的涂料的最终粘度控制在38～45s，即制得合格的耐火涂料；这时测量的粘度应稍高于工艺要求的粘度，因为涂料经充分搅拌后，粘度还会略有下降，所以在初测时，粘度低时要加300目锆英粉料，粘度高时要加硅胶液加以调整；2、面层型壳的制备：将蜡模置于蜡模清洗剂中，在蜡模清洗剂中全浸清洗2～3秒，将清洗好的蜡模以与耐火涂料液面成45度缓慢浸入耐火涂料中，轻轻转动3～5秒后，快速抽出蜡模并倒置45度回浆，使蜡模表面涂覆上一层耐火涂料，同时用气枪将耐火涂料层表面的气泡吹破，直到在旋转过程中耐火涂料附着均匀、且不再连续下滴时，采用80～100目莫来砂进行表面撒砂，撒砂均匀、全面，则形成面层型壳；3、面层型壳的干燥：将挂好莫来砂的面层型壳立刻运送到湿度为60％～65％、温度为22～24℃、无风的干燥室内进行干燥，干燥时间6～8小时，再进行下一步面层型壳的焙烧。

本发明的有益效果在于：与目前硅溶胶面层型壳的制造方法相比，由于粘结层不再采用价格昂贵的进口锆英砂，而是采用80～100目的莫来砂，所以，降低了生产成本；由于在耐火涂料的配制中，对硅胶液中配入了适量润湿剂和消泡剂，并使用了锆英粉，所以改变了型壳的性能，使型壳透气性良好；由于耐火涂料的流速控制为38～45s，因此铸件面粗糙度数值低。通过本方法生产的面层型壳在精密铸造中制得的铸造产品，经检测，各项性能指标均达到标准要求，不仅尺寸精度高，表面粗糙度数值低，而且生产成本可降低10-20％。

具体实施方式

实施例1

生产不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳，用以下步骤生产：1、配制耐火涂料：在含有一部分合格浆料的沾浆桶中，先依次加入硅溶胶、润湿剂、消泡剂，然后再加入300目的锆英粉，加入量为：30kg硅溶胶中，配入140g润湿剂、70g消泡剂、160kg300目的锆英粉；300目的锆英粉为一边加入，一边辅助人工搅拌，300目锆英粉加入完毕后，自动搅拌14小时，用4号詹氏流速杯测量，耐火涂料的粘度45S，稍高于工艺要求的粘度，即制得合格的耐火涂料；2、面层型壳的制备：将蜡模放在蜡模清洗剂中，在蜡模清洗剂中全浸清洗2～3秒，将清洗好的蜡模以与耐火涂料液面成45度缓慢浸入耐火涂料中，轻轻转动4秒后，快速抽出蜡模并倒置45度回浆，使蜡模表面涂覆上一层耐火材料，同时用气枪将耐火涂料层表面的气泡吹破，直到在旋转过程中耐火涂料附着均匀，且不再连续下滴时，采用90目莫来砂进行表面撒砂，撒砂均匀、全面，则形成面层型壳；3、面层型壳的干燥：将挂好莫来砂的面层型壳立刻运送到湿度为62％、温度为23℃、无风的干燥室内进行干燥，干燥时间7小时，形成面层型壳。采用此面层型壳，生产出的不锈钢、碳钢铸件，经检测，各项性能指标均达到标准要求，而且生产成本降低了18％。

Claims (1)

1.一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型壳的制造方法，其特征在于由以下生产步骤完成：

(1)、配制耐火涂料：在沾浆桶中先依次加入硅溶胶、润湿剂、消泡剂，然后再加入300目的锆英粉，加入比例为：每100kg硅溶胶中，配450-470g润湿剂、220-240g消泡剂，加入530-550kg 300目锆英粉，在加入300目锆英粉时，一边加入，一边要采用手工辅助搅拌；300目锆英粉加入完毕后，进行充分搅拌均匀，其搅拌时间的控制分两种情况：(a)在开始配制时，在沾浆桶内就有一部分合格浆料，需加入一部分新料配制，搅拌时间控制在12-24小时；(b)在开始配制时，在沾浆桶内全部加入新料时，搅拌时间控制在24-36小时；搅拌均匀的标准控制：在搅拌过程中等涂料混合均匀后，用4号詹氏流速杯测量涂料粘度，使搅拌均匀的涂料的最终粘度控制在38～45s，即制得合格的耐火涂料；

(2)、面层型壳的制备：将蜡模置于蜡模清洗剂中，在蜡模清洗剂中全浸清洗2～3秒，将清洗好的蜡模以与耐火涂料液面成45度缓慢浸入耐火涂料中，轻轻转动3～5秒后，快速抽出蜡模并倒置45度回浆，使蜡模表面涂覆上一层耐火涂料，同时用气枪将耐火涂料层表面的气泡吹破，直到在旋转过程中耐火涂料附着均匀、且不再连续下滴时，采用80～100目莫来砂进行表面撒砂，撒砂均匀、全面，则形成面层型壳；

(3)、面层型壳的干燥：将挂好莫来砂的面层型壳立刻运送到湿度为60％～65％、温度为22～24℃、无风的干燥室内进行干燥，干燥时间6～8小时。