CN1036321C - 稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作,它是在传统的水玻璃熔模精铸型壳制作方法的基础上,在表面层和加固层涂料中添加2-10%(重量百分比)的稀土氧化物,这种稀土氧化物是La2O3、CeO2、Y2O3的稀土氧化物或富La2O3、CeO2、Y2O3的混合稀土氧化物,型壳经涂挂、干燥、硬化、脱蜡、焙烧等工艺过程制作而成,本发明能提高型壳强度,减少型壳加固层数,从而使型壳明显减薄,重量减轻15-25%,缩短生产周期提高生产效率,且由于综合性能提高,散热条件改善,明显提高铸件质量。
Description
本发明涉及一种铸造造型,尤其涉及一种水玻璃熔模精铸型壳的制作方法。
在本发明前,传统的水玻璃熔模精铸型壳是用水玻璃、石英砂(粉)、粘土经涂料、干燥、硬化、焙烧而制成。由于在高温状态下水玻璃型壳中存在低熔点共熔物和低粘度液相,因而型壳高温强度低。在生产上通常采用增加型壳涂挂层数,即增大型壳厚度来保证在浇注条件下型壳所需强度。但增加型壳层数,势必造成生产周期长、成本高、劳动强度大等不利因素。此外厚壁型壳,也降低铸件的冷却速度,影响铸件质量。
本发明的目的在于克服上述问题,制造高强度的薄壁型壳,缩短生产周期,减少生产成本、降低劳动强度和提高铸件的质量。
本发明是通过如下方案来实现的:
一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法,包括采用常规的制作过程,即涂料制作、涂挂并干燥硬化、脱蜡、焙烧,型壳涂挂包括一层表面层和数层加固层,在每层涂料后撒有石英砂,其特征在于表面层涂料主要由40-50%(重量百分比)的水玻璃,40-55%(重量百分比)石英粉、2-10%(重量百分比)的稀土氧化物配制;加固层涂料主要由45-55%(重量百分比)的水玻璃,30-45%(重量百分比)的石英粉、5-12%(重量百分比)的粘土和2-10%(重量百分比)的稀土氧化物配制而成,该稀土氧化物为La2O3、CeO2、Y2O3之一。
另一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法,包括采用常规的制作过程,即涂料制作、涂挂并干燥硬化、脱蜡、焙烧,型壳涂挂包括一层表面层和数层加固层,在每涂料后撒有石英砂,其特征在于表面层涂料主要由40-50%(重量百分比)的水玻璃,40-55%(重量百分比)石英粉、2-10%(重量百分比)的混合稀土氧化物配制;加固层涂料主要由45-55%(重量百分比)的水玻璃,30-45%(重量百分比)石英粉、5-12%(重量百分比)的粘土和2-10%(重量百分比)的混合稀土氧化物配制而成,该混合稀土氧化物为富LaO3、CeO2、Y2O3混合稀土氧化物之一。
与现有技术相比,这种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳具有明显的优点,由于加入了稀土氧化物,型壳在高温状态下出现的液相粘度提高,并能使型壳在高温下出现液相的温度提高,因而型壳的高温强度提高;由于其强度高,可减少加固层涂挂层数,一般只需加固四层即可满足10kg以下铸件精铸要求,型壳比常规水玻璃型壳薄,所以其溃散性好,因而其综合性能好;同时,型壳减薄可使其重量比常规减少15-25%,缩短生产周期提高生产效率,降低劳动强度,且能改善散热条件,明显提高铸件质量。
下而通过实施例对本发明作进一步说明:
实施例一、一种材质为碳钢的连板铸件,采用二件一组,一组铸件重9.5kg,表面层涂料的成份为4.9%(重量百分比)的La2O3、40%(重量百分比)的水玻璃、55%(重量百分比)的石英粉、0.1%(重量百分比)的表面活性剂与消泡剂,加固层涂料为5%(重量百分比)的La2O3、45%(重量百分比)的水玻璃、38%(重量百分比)的石英粉、12%(重量百分比)的粘土配制而成。型壳制作过程和常用方法基本相同,同组合好的蜡模浸涂上一层表面层涂料,并撒上石英砂,干燥30分钟后,用硬化剂进行硬化;从第二层开始为加固层,涂挂加固层时,先浸上一层加固层涂料,然后撒上石英砂,干燥30分钟后,用硬化剂进行硬化。表而层涂挂一层,加固层涂挂四层。当最后一层涂挂硬化后,干燥24小时,然后进行脱蜡,脱蜡后的型壳干燥8小时后入炉焙烧。焙烧工艺为200℃保温2小时,600℃保温1小时,800-900℃保温2小时,焙烧好的型壳出炉后可用于浇注。这种型壳比传统的水玻璃型壳可减轻重量25%。
实施例二、一种碳钢轮鼓,二件一组,一组重6kg,表面层涂料为2%(重量百分比)的CeO2、50%(重量百分比)的水玻璃、47.9%(重量百分比)的石英粉、0.1%(重量百分比)的表面活性剂与消泡剂配制;加固层涂料为2%(重量百分比)的CeO2、48%(重量百分比)的水玻璃、45%(重量百分比)的石英粉、5%(重量百分比)的粘土配制。其涂挂、撒砂、干燥、硬化、焙烧、浇注工艺与实施例一相同。所制作的型壳比传统的水玻璃熔模精铸型壳可减轻重量约20%。
实施例三、如实施例一的连板铸件,表面层涂料采用富Y2O3混合稀土氧化物(含Y2O356.08%)10%(重量百分比)、水玻璃49.8%(重量百分比)、石英粉40%(重量百分比),表面活性剂(洗涤剂)与消泡剂(正辛醇)共0.2%(重量百分比)配制;加固层涂料采用富Y2O3混合稀氧化物(含量同上)10%(重量百分比)、水玻璃55%(重量百分比)、石英粉30%(重量百分比)、粘土5%(重量百分比)配制,其涂挂、撒砂、干燥、硬化、焙烧、浇注工艺与上面实施例相同,所制作的型壳,比传统的水玻璃熔模精铸型壳可减轻约22%。
Claims (2)
1、一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法,包括采用常规的制作过程,即涂料制作、涂挂并干燥硬化、脱蜡、焙烧,型壳涂挂包括一层表面层和数层加固层,在每层涂料后撒有石英砂,其特征在于表面层涂料主要由40-50%(重量百分比)的水玻璃,40-55%(重量百分比)石英粉、2-10%(重量百分比)的稀土氧化物配制;加固层涂料主要由45-55%(重量百分比)的水玻璃,30-45%(重量百分比)的石英粉、5-12%(重量百分比)的粘土和2-10%(重量百分比)的稀土氧化物配制而成,该稀土氧化物为La2O3、CeO2、Y2O3之一。
2、一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法,包括采用常规的制作过程,即涂料制作、涂挂并干燥硬化、脱蜡、焙烧,型壳涂挂包括一层表面层和数层加固层,在每涂料后撒有石英砂,其特征在于表面层涂料主要由40-50%(重量百分比)的水玻璃,40-55%(重量百分比)石英粉、2-10%(重量百分比)的混合稀土氧化物配制;加固层涂料主要由45-55%(重量百分比)的水玻璃,30-45%(重量百分比)石英粉、5-12%(重量百分比)的粘土和2-10%(重量百分比)的混合稀土氧化物配制而成,该混合稀土氧化物为富LaO3、CeO2、Y2O3混合稀土氧化物之一。
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