CN104128561B - 一种耐热钢带孔篦板消失模铸造方法 - Google Patents

一种耐热钢带孔篦板消失模铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其包括采用共聚料发泡制成消失模耐热钢带孔篦板泡沫模型，浇口单独制成，将耐热钢带孔篦板模型和浇冒口组合粘接在一起，组成一件组合模型；再将组合模型放入专用涂料池进行3次挂涂料和3次烘烤，并将三次烘烤后的涂料累积厚度控制在0.8mm～1.5mm；将烘烤后的组合模型在负压沙箱中再次组合，按10件为一个浇注体进行组合，共2个浇注体；往沙箱中加砂、振实；将砂箱抽真空，富氧燃烧模型成空壳；最后进行浇铸。本发明的铸造方法步骤简单、操作方便，铸造效率高、效果好，能有效提高铸件的表面质量，防止铸件产生粘砂、夹砂、气孔、增碳的缺陷，降低劳动强度，节约生产成本。

Description

一种耐热钢带孔篦板消失模铸造方法
技术领域
本发明属于铸造技术领域，尤其涉及一种耐热钢带孔篦板消失模铸造方法。
背景技术
耐热钢带孔篦板是一种多孔铸件，采用普通砂型铸造方法制造，需要制作细小的泥芯，工序多且下芯难度大，报废率高，所以目前一直未得到广乏应用。一般的消失模制造，涂料强度不够，铸件增碳严重，缺陷众多，为了满足铸件性能，采用消失模空壳铸造方法。
消失模空壳铸造方法是：利用共聚料(STMMA)发泡制成与铸件一致的模型；将模型置于砂箱中，填入干砂并对模型外腔及型芯部分同时进行紧实；在砂箱上部覆盖塑料膜并对砂箱内抽真空，燃烧模型成空壳；将熔化的金属通过浇注系统浇铸到发泡材料制成的模型富氧燃烧成空壳的区域，复制出与泡塑模型一样的铸件，经过冷却凝固、开箱、落砂最后得到铸件。
但使用这种铸造方法在生产复杂小孔铸件时容易产生问题：由于浇注过程是空壳浇注，模型内部砂子填冲和紧实较困难，涂料高温强度不够，生产小孔件时就易产生铸孔烧结不通、夹砂、粘砂等铸造缺陷，故要求采用良好的工艺措施。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提出了一种步骤简单、操作方便，铸造效率高、效果好，
上述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，包括以下步骤：(1)制作耐热钢带孔篦板泡沫模具，即采用共聚料(STMMA)发泡制成消失模耐热钢带孔篦板泡沫模型，浇口单独制成，将耐热钢带孔篦板模型和浇冒口组合粘接在一起，组成一件组合模型；(2)将上述步骤(1)的所述组合模型放入温度为50℃～60℃的烘烤房烘烤24小时；(3)将上述步骤(2)烘烤后的组合模型放入专用涂料池中挂涂料，然后放入烘房中在温度45℃～50℃下进行烘烤，如此进行至少3次挂涂料和至少3次烘烤，并将最终烘烤后的涂料累积厚度控制在1.0mm～2.0mm；(4)将上述步骤(3)中烘烤后的组合模型在负压沙箱中再次组合，按10件为一个浇注体进行组合，共2个浇注体；(5)往上述步骤(4)中的沙箱中加砂，然后振实；(6)将上述步骤(5)中的砂箱抽真空，然后富氧燃烧模型成空壳；(7)保持上述步骤(6)中的模型空壳，然后进行浇铸。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述步骤(3)中的涂料是由重量百分比为86％的蓝晶石、重量百分比为4％的膨润土和重量百分比为10％的硅溶胶混合后，按照每100kg加水10kg～30kg、CMC3kg～6kg和表面活性剂0.1kg～0.3kg后制得的专用高强度涂料。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述表面活性剂为FC～4430氟素表面活性剂。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述步骤(3)中所述三次烘烤的时间依次分别为24小时、12小时和12小时。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述步骤(5)中在加砂和振实的过程中要保证冒口高于砂箱口50mm～100mm，振实平整好的底砂厚度不小于100mm，模型摆放时模型离砂箱边距离≥50mm，填砂时要均匀填砂，避免把模型压变形，加砂时不要让砂集中冲在模型的同一位置上，以免造成砂把涂料层冲坏。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述步骤(6)具体操作方法为：在砂箱上表面覆盖塑料薄膜，使砂箱相对封闭，以保证后期的负压真空度，并保证所有塑料薄膜与沙箱壁紧密贴服，确保封闭效果，将抽真空系统与砂箱上的抽气装置进行对接，进行砂箱抽真空过程，负压真空度控制在0.05MPa～0.06MPa。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述步骤(7)中浇铸温度控制在1650℃～1700℃之间，浇铸开始前两秒要快浇，两秒后要转为慢浇，直到浇完浇冒口顶为止；待铸件凝固，对铸件进行落砂处理，最后得到铸件。
所述耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其中：所述快浇过程中，钢水迅速充满浇口杯；所述慢浇过程中，钢水始终保持在浇口杯一半以上的高度。
有益效果：
本发明耐热钢带孔篦板消失模铸造方法步骤简单、操作方便，铸造效率高、效果好，其中，采用泡沫模具发泡制备消失模模型，浇冒口一体式的负压空壳浇注系统，在高强度涂料的保证下，提高了铸件的表面质量，杜绝了铸件铸孔因涂料高温强度不够而涂层开裂、脱落所产生烧结不通引起的报废现象，防止了铸件产生粘砂、夹砂、气孔、增碳的缺陷，降低了劳动强度，节约了生产成本。
具体实施方式
本发明耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其包括以下步骤：
S010、制作耐热钢带孔篦板泡沫模具，即采用共聚料(STMMA)发泡制成消失模耐热钢带孔篦板泡沫模型，浇口单独制成，将耐热钢带孔篦板模型和浇冒口组合粘接在一起，组成一件组合模型；
S020、将上述步骤S010的所述组合模型放入温度为50℃～60℃的烘烤房烘烤24小时；
S030、将上述步骤S020烘烤后的组合模型放入专用涂料池中挂涂料，然后放入烘房中烘烤24小时，烘房温度45℃～50℃；接着取出，再挂涂料，再烘烤12小时，烤房温度45℃～50℃；紧接着再取出，再挂涂料，再烘烤12小时，烤房温度45℃～50℃；如此进行3次挂涂料和3次烘烤，并将三次烘烤后的涂料累积厚度控制在1.0mm～2.0mm；
S040、将上述步骤S030中烘烤后的组合模型在负压沙箱中再次组合，按10件为一个浇注体进行组合，共2个浇注体；
S050、往上述步骤S040中的沙箱中加砂，然后振实；
S060、将上述步骤S050中的砂箱抽真空，然后富氧燃烧模型成空壳；
S070、保持上述步骤S060中的模型空壳，然后进行浇铸。
其中，上述步骤S030中的涂料是由重量百分比为86％的蓝晶石、重量百分比为4％的膨润土和重量百分比为10％的硅溶胶混合后，按照每100kg加水10kg～30kg、CMC3kg～6kg和表面活性剂0.1kg～0.3kg后制得；其中，表面活性剂为FC～4430氟素表面活性剂；
上述步骤S050中在加底砂和振实的过程中要保证冒口高于砂箱口50mm～100mm，震实平整好的底砂厚度不小于100mm，模型摆放时模型离砂箱边距离≥50mm，填砂时要均匀填砂，避免把模型压变形，加砂时不要让砂集中冲在模型的同一位置上，以免造成砂把涂料层冲坏；
上述步骤S060具体操作方法为：在砂箱上表面覆盖塑料薄膜(仅仅在上表面覆盖，而不用把砂箱全部覆盖)，使砂箱相对封闭，以保证后期的负压真空度，并保证所有塑料薄膜与沙箱壁紧密贴服，确保封闭效果，将抽真空系统与砂箱上的抽气装置进行对接，进行砂箱抽真空过程，负压真空度控制在0.05MPa～0.06MPa；
上述步骤S070中浇铸温度控制在1650℃～1700℃之间，浇铸开始前两秒要快浇(钢水迅速充满浇口杯)，两秒后要转为慢浇(钢水始终保持在浇口杯一半以上的高度)，直到浇完浇冒口顶为止；待铸件凝固，对铸件进行落砂处理，最后得到铸件。
本发明耐热钢带孔篦板消失模铸造方法步骤简单、操作方便，铸造效率高、效果好，能有效提高铸件的表面质量，在高强度涂料的保证下，提高了铸件的表面质量，杜绝了铸件铸孔因涂料高温强度不够而涂层开裂、脱落所产生烧结不通引起的报废现象，防止铸件产生粘砂、夹砂、气孔、增碳的缺陷，降低劳动强度，节约生产成本.
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作耐热钢带孔篦板泡沫模具，即采用共聚料(STMMA)发泡制成消失模耐热钢带孔篦板泡沫模型，浇口单独制成，将耐热钢带孔篦板模型和浇冒口组合粘接在一起，组成一件组合模型；
(2)将上述步骤(1)的所述组合模型放入温度为50℃～60℃的烘烤房烘烤24小时；
(3)将上述步骤(2)烘烤后的组合模型放入专用涂料池中挂涂料，然后放入烘房中在温度45℃～50℃下进行烘烤，如此进行至少3次挂涂料和至少3次烘烤，并将最终烘烤后的涂料累积厚度控制在1.0mm～2.0mm；所述涂料是由重量百分比为86％的蓝晶石、重量百分比为4％的膨润土和重量百分比为10％的硅溶胶混合后，按照每100kg加水10kg～30kg、CMC3kg～6kg和表面活性剂0.1kg～0.3kg后制得的专用高强度涂料；
(4)将上述步骤(3)中烘烤后的组合模型在负压砂箱中再次组合，按10件为一个浇注体进行组合，共2个浇注体；
(5)往上述步骤(4)中的砂箱中加砂，然后振实；
(6)将上述步骤(5)中的砂箱抽真空，然后富氧燃烧模型成空壳；
(7)保持上述步骤(6)中的模型空壳，然后进行浇铸。
2.如权利要求1所述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于：所述表面活性剂为FC～4430氟素表面活性剂。
3.如权利要求1所述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述三次烘烤的时间依次分别为24小时、12小时和12小时。
4.如权利要求1所述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤(5)中在加砂和振实的过程中要保证冒口高于砂箱口50mm～100mm，振实平整好的底砂厚度不小于100mm，模型摆放时模型离砂箱边距离≥50mm，填砂时要均匀填砂，避免把模型压变形，加砂时不要让砂集中冲在模型的同一位置上，以免造成砂把涂料层冲坏。
5.如权利要求1所述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤(6)具体操作方法为：在砂箱上表面覆盖塑料薄膜，使砂箱相对封 闭，以保证后期的负压真空度，并保证所有塑料薄膜与砂箱壁紧密贴服，确保封闭效果，将抽真空系统与砂箱上的抽气装置进行对接，进行砂箱抽真空过程，负压真空度控制在0.05MPa～0.06MPa。
6.如权利要求1所述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤(7)中浇铸温度控制在1650℃～1700℃之间，浇铸开始前两秒要快浇，两秒后要转为慢浇，直到浇完浇冒口顶为止；待铸件凝固，对铸件进行落砂处理，最后得到铸件。
7.如权利要求6所述的耐热钢带孔篦板消失模铸造方法，其特征在于：所述快浇过程中，钢水迅速充满浇口杯；
所述慢浇过程中，钢水始终保持在浇口杯一半以上的高度。
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