CN106378420B - 一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域，更具体的涉及一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法。将制型、芯砂混合物通过射芯机或人工方法填入模具进行成型，而后吹气、硬化、起模；以CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气；或以压缩气体—CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气。本发明能够解决水玻璃砂吹CO2法过吹问题，使水玻璃加入量低，强度高，制型芯速度快，无毒、无味，型芯发气量低，有助于提高铸件质量，改善劳动条件。

Description

一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，更具体的涉及一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法。
背景技术
目前铸造生产中，广泛应用树脂自硬砂制型、芯技术，主要包括：呋喃树脂自硬砂、碱性酚醛树脂自硬砂、脲烷树脂自硬砂、邦尼树脂自硬砂；高效制芯，主要包括：冷芯盒树脂砂制芯、热芯盒树脂砂制芯和树脂覆膜砂制芯。冷芯盒树脂砂制芯需用胺类气体吹气硬化，胺类气体有毒、有刺激性气味，是易燃、易爆危险品，其在生产、运输、保管、使用中存在一定风险；热芯盒树脂砂制芯和树脂覆膜砂制芯，模具需加热到180-300℃，能耗高，气味大，工作环境恶劣。上述制型芯技术均需采用人工合成有机树脂做黏结剂，人工合成树脂生产工艺复杂，成本高，而且用人工合成树脂在制芯及浇注时会释放大量有毒、有味气体，污染环境，危害工人身体健康。
而现有的无机黏结剂制型、芯，主要是铸造用水玻璃砂吹CO2硬化制型、芯工艺，铸造用水玻璃砂吹CO2硬化工艺是1948年捷克人发明的，1952年开始在铸造厂推广应用。现在很多铸造厂仍在使用，然而铸造用水玻璃砂吹CO2硬化制型芯工艺在应用中存在下述问题：易过吹，铸造用水玻璃加入量高，砂型、芯力学性能低，为保证水玻璃砂型、芯具有足够的工艺性能，不得不增加铸造用水玻璃加入量，铸造用水玻璃加入量高达4％-8％，溃散性差。具统计铸造用水玻璃加入量每降低1％，铸件除砂工时节省50％，铸造用水玻璃加入量4％铸件除砂工时是铸造用水玻璃加入量6％铸件除砂工时的25％。提高水玻璃砂的力学性能，降低其加入量是铸造工作者几十年的追求。
发明内容
本发明的目的在于，在解决现有技术中铸造用水玻璃砂吹CO2硬化制型、芯工艺存在的易过吹、铸造用水玻璃加入量高、砂型芯力学性能低的问题下提供一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法。
为实现上述目的，本发明采用技术方案为：
一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法，将制型、芯砂混合物通过射芯机或人工方法填入模具进行成型，而后吹气、硬化、起模；以CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气；或以压缩气体—CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气。
所述CO2气体为含CO2的混合气体或纯CO2气体；其中，混合气体中CO2含量为40-99％，其余为工业氮气或干燥空气；这样可有利于保证型、芯质量，减少功能性气体CO2的耗量。
所述压缩气体为压缩空气和/或压缩氮气。进一步的说所述压缩气体为经除湿处理，气体露点低于5℃的压缩空气或压缩氮气；增加压缩空气体携水能力，提高型、芯力学性能。
所述吹气是采用先吹CO2，再吹压缩气体，将气体吹入模具型腔内进行吹气硬化，CO2吹气压力为0.05-0.6Mpa，吹气时间3-200s；吹压缩气体压力为0.05-0.7Mpa，吹气时间10s—2400s，吹气结束后起模。
所述吹气是采用先吹CO2，再吹压缩气体，将气体吹入模具型腔内进行吹气硬化，CO2吹气压力为0.05-0.4Mpa，吹气时间10-60s；吹压缩气体压力为0.1-0.5Mpa，吹气时间20s—200s,吹气结束后起模。
所述吹气是通过吹气板先将压缩气体吹入模具型腔，先吹压缩气体,吹气压力为0.01-0.4Mpa，吹气时间5-600s；接着吹CO2，CO2吹气压力为0.05-0.6Mpa，吹气时间3-200s；吹CO2气体结束后，再吹压缩气体，吹气压力为0.05-0.7Mpa，吹气时间10s-2400s，吹气结束后起模。
所述吹气是通过吹气板先将压缩气体吹入模具型腔，先吹压缩气体，压缩气体压力为0.03-0.3Mpa，吹气时间5-120s；接着吹CO2，CO2吹气压力为0.05-0.4Mpa，吹气时间10-60s；吹CO2气体结束后，再吹压缩气体,吹气压力为0.1-0.5Mpa，吹气时间20s—200s，吹气结束后起模。
所述吹CO2气体时采用脉冲式吹气。
所述制型芯砂混合物由以下质量百分比的原料组成：铸造用水玻璃1.2-5.0％、增强剂0.0-2.5％和余量为原砂。
所述制型芯砂混合物由以下质量百分比的原料组成：铸造用水玻璃1.5-3.0％、增强剂0.0-1.5％和余量为原砂。
所述铸造用水玻璃为吹CO2法用水玻璃、酯硬化法用水玻璃、VRH法用水玻璃。铸造用水玻璃的模数：1.2-3.5，最好为模数：1.5-2.5.
所述增强剂为硅灰、锆质气相氧化硅、沉淀法白炭黑、热解法白炭黑和粉煤灰和上述二种和多种物料混合物。
所述原砂为铸造用硅砂、球形砂、锆砂、镁橄榄石砂、铬铁矿砂。
用本发明制造的型、芯，可以在车间放置24h和更长时间，待自然干燥后，再合箱，浇注。也可通过表面干燥炉烘干后，当天合箱，浇注。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法，能够解决水玻璃砂吹CO2法过吹问题，使水玻璃加入量减少50％以上；水玻璃砂混合料中加入增强剂后，采用本发明提供的一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法与水玻璃吹CO2法比，能够使制得的型、芯力学性能提高100％以上，砂芯、砂型溃散性好，铸件易除砂，旧砂可再生回用。并且发气量低，制型、芯过程无毒且无刺激性气味，可改善劳动条件，有利于环境保护。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法，将原砂、铸造用水玻璃和增强剂利用混砂机混合制成型、芯砂混合物，然后将制型、芯砂混合物通过射芯机或人工方法填入模具成型，采用先吹CO2，再吹压缩气体硬化法将气体吹入模具型腔内进行吹气硬化，CO2吹气压力为0.05-0.6Mpa，吹气时间3-200s；吹压缩气体压力为0.05-0.7Mpa，吹气时间10s—2400s，小型、芯吹气时间取下限，大型、芯适当延长吹气时间，吹气结束后起模。
对要求起模强度高的型、芯的制备方法：将原砂、铸造用水玻璃和增强剂利用混砂机混合制成型芯砂混合物，然后将制型芯砂混合物通过射芯机或人工方法填入模具进行成型，以压缩气体—CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气，先吹压缩气体压力为0.01-0.4Mpa，吹气时间5-600s；CO2吹气压力为0.05-0.6Mpa，吹气时间3-200s；后吹压缩气体压力为0.05-0.7Mpa，吹气时间10s—2400s，小型、芯吹气时间取下限，大型、芯适当延长吹气时间，吹气结束后起模。这种吹气方法吹气硬化，型、芯起模强度高，可防止起模时，型、芯变形和损坏。
砂型、芯起模后放置室内自然干燥；也可通过热气流干燥炉、微波干燥炉快速干燥。
所述压缩气体为工业压缩空气或工业氮气。压缩气体经过除湿处理，露点低于5℃吹气效果更佳。
在本发明实施例中，制型、芯砂混合物由以下质量百分比的原料组成：铸造用水玻璃1.2-5.0％和非结晶型氧化硅0.0-2.5％，原砂余量。优选的，制芯砂混合物由以下质量百分比的原料组成：铸造用水玻璃1.5-3.0％和非结晶型氧化硅0.0-1.5％，原砂余量。
在本发明实施例中，所用CO2，为用工业氮气和干燥空气稀释，含CO280％、CO260％、CO2 40％的CO2、氮气和空气混合气体，并与含CO2 99.9％的工业CO2、气做了对比实施例。
在本发明实施例中，原砂为铸造用硅砂、球形砂、锆砂、铬铁矿砂。铸造用水玻璃为吹CO2法用水玻璃、酯硬化法用水玻璃、VRH法用水玻璃。增强剂为硅灰、锆质气相氧化硅、沉淀法白炭黑、热解法白炭黑和粉煤灰和上述二种和多种物料混合物。
作为本发明实施例的优选方式，吹CO2气体时采用脉冲式吹气。
在本发明实施例中，制型、芯砂混合物通过射芯机填入模具型腔进行成型的具体方式是：采用冷芯盒射芯机及配套模具进行制芯，制芯砂混合物混好后加入射芯机射砂筒，在0.4-0.7Mpa气压下，将制芯砂组合物用射芯机射入模具型腔内。
在本发明实施例中，制芯砂混合物通过人工方法填入模具进行成型的具体方式是：将制型、芯砂混合物混好后，通过流砂槽，连续流入模具型腔，制型、芯砂混合物量足够并多余2-5％时停止混砂，开动振实台，振动紧实15-30s，手工刮平，去掉多余制型、芯砂混合物。
本发明实施例提供的水玻璃砂吹气硬化的高效制型、芯方法，能够解决水玻璃砂吹CO2法过吹问题，使水玻璃加入量减少50％以上，同时能够使制得的砂型、芯力学性能得到显著提高，砂芯、砂型溃散性好，铸件易除砂，旧砂可再生回用。与树脂制芯相比，本发明方法发气量减少90％以上，铸件气孔、裂纹缺陷少，铸件成品率高，制型、芯过程无毒且无刺激性气味，可改善劳动条件；固废排放量少，有利于环境保护。
实施例1
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：围场水洗砂1000g，ZS-2.9模数为2.85铸造用水玻璃30g、锆质气相氧化硅3g，用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具型腔，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，在0.15Mpa下，将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，脉冲吹气:每次脉冲，吹气3s，停止5s，脉冲三次；吹气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入模具的吹气板，在0.2Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间15s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度，取3只试样的平均值；室内放置24h后，测试样的终强度。经检测，即时抗拉强度:0.16Mpa、0.14Mpa、0.15Mpa。取3只试样的平均值为0.15Mpa；24h后的抗拉强度：1.2Map、1.1Mpa、1.3Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.2Mpa。
实施例2
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：大林水洗砂1000g，ZS-2.5模数为2.2铸造用水玻璃30g、硅灰3g，用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具型腔，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，在0.1Mpa下，将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气时间15s；吹气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入模具的吹气板，在0.4Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间25s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度；其余试样放入900W格兰仕微波炉中，开动微波炉，烘烤3min，检测其烘干后的强度。经检测，即时抗拉强度:0.18Mpa、0.17Mpa、0.19Mpa。取中间三个值的平均值为0.18Mpa；24h后的抗拉强度：1.8Map。
实施例3
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：大林擦洗砂1000g，酯固化用铸造用水玻璃HYT S-106：20g、硅灰2g，粉煤灰2g用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具型腔，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，在0.18Mpa下，将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，脉冲吹气:每次脉冲，吹气3s，停止5s，脉冲三次；吹气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩氮气接入模具的吹气板，在0.4Mpa气压下，将压缩氮气吹入砂芯型腔内，吹压缩氮气时间20s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度，取5只试样的平均值；其余试样放入101-1型，2000W电热鼓风干燥箱中，在120-150℃烘烤10min，检测其烘干后凉至室温的试样抗拉强度，取3只试样的平均值。经检测，即时抗拉强度:0.19Mpa、0.25Mpa、0.22Mpa。取3只试样的平均值为0.22Mpa；24h后的抗拉强度：1.7Mpa、1.8Mpa、1.8Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.77Mpa。
实施例4、实施例5、实施例6、实施例7除原砂品种和铸造用水玻璃加入量不同外，实施例4、实施例5、实施例6、实施例7的实施方法与实施例1相同，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7实施条件和结果列入下表1。
表1
Figure BDA0001091479850000051
实施例8
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：围场水洗硅砂1000g，酯固化用铸造用水玻璃HYT S-106，20g、锆质气相氧化硅3g，用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具型腔，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，在0.05Mpa下，将压缩空气气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气时间,8s；再将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气压力0.15Mpa，脉冲吹气:每次脉冲，吹气3s，停止5s，脉冲三次；吹CO2气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入模具的吹气板，在0.2Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间25s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度，取3只试样的平均值；室内放置24h后，测试样的终强度，取3只试样的平均值。经检测，即时抗拉强度:0.48Map、0.45Mpa、0.46Mpa。取3只试样的平均值为0.46Mpa；24h后的抗拉强度：1.74Map、1.78Mpa、1.80Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.77Mpa。
所述压缩空气经RD-1SW型，冷冻式干燥机处理，处理后压缩空气露点2-4℃。
实施例9，实施例10实施例11除原砂品种和铸造用水玻璃加入量不同外，实施例9、实施例10、实施例11的实施方法与实施例8相同，实施条件和结果列入表2。
表2
Figure BDA0001091479850000061
实施例12
本实施例中制芯混合料配比为：围场水洗砂40Kg，酯固化用铸造用水玻璃HYT S-106,0.8Kg、硅灰0.08Kg，粉煤灰0.08Kg将原料先后投入混砂机中，所用混砂机为青岛方信机械设备厂S206碗形混砂机，将制芯所用原料混合好后得到制芯砂混合物，然后通过人工制芯工艺将制芯砂混合物填入芯盒进行成型，具体的，将制芯砂混合物通过流砂槽连续流入37kg砂芯芯盒，制芯砂混合物量足够并多余2-5％时停止混砂，开动振实台，振实20s，所用振实台为锡南铸机XNZ29振实台，振实后手工刮平芯头表面，将二只吹气管插入砂芯中心，在0.2Mpa下，将CO2气体通过吹气管吹入砂芯型腔内，脉冲吹气：每次脉冲，吹气5s，停止5s，脉冲四次；吹气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入，在0.2Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间120s，在吊车辅助下，打开芯盒，取出砂芯。砂芯在储芯间放置24h或更长时间，待所含水分挥发后即可合箱，浇注。
取实施例12砂混合料1kg，用实施例1设备，制砂样方法，吹气硬化法，制取标准“8”试样9只，测得即时抗拉强度:0.16Mpa、0.15Mpa、0.17Mpa。取3只试样的平均值为0.16Mpa；24h后的抗拉强度：1.3Mpa、1.5Mpa、1.4Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.4Mpa。
实施例13
本实施例中压缩空气经冷冻除湿，压缩空气露点为2-4℃。
本实施例中造型混合料配比为：福建海砂100Kg，酯固化用铸造用水玻璃HYT S-106,2.0Kg、锆质气相氧化硅0.2Kg，粉煤灰0.2Kg将原料先后投入混砂机中，所用混砂机为S20碗形混砂机,混30s，将造型所用原料混合好后得到造型砂混合物，通过砂斗填入装砂量190kg砂箱，上述配比再混100Kg造型砂混合料，填入装砂量190kg砂箱，开动振实台，振实25s，所用振实台为锡南铸机XNZ29振实台，振实后手工刮平砂箱表面。用实用新型专利：201620231051.x水玻璃砂吹气硬化仪吹气硬化，将6只吹气管均匀分布，插入砂型中心，设定吹气程序：在0.1Mpa下，将压缩空气吹入砂型型腔内，吹气时间15s；在0.4Mpa下，将CO2气体通过吹气管吹入砂芯型腔内，脉冲吹气：每次脉冲，吹气6s，停止6s，脉冲5次；吹气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入，在0.56Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间600s，在吊车辅助下起模，取出模具。砂型在车间放置24h或更长时间，待所含水分挥发后即可合箱，浇注。
取实施例13砂混合料1kg，用实施例1设备，制砂样方法，吹气硬化法，制取标准“8”试样9只，测得3只试样即时抗拉强度测得即时抗拉强度:0.35Map、0.34Mpa、0.36Mpa。取3只试样的平均值为即时抗拉强度0.35Mpa；24h后的抗拉强度：1.7Map、1.6Mpa、1.8Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.7Mpa。
对比例1
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：大林水洗硅砂1000g，ZS-2.5，模数为2.4水玻璃，60g、用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，在0.2Mpa下，将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气时间30s；吹气结束后起模，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，取3只试样的平均值。经检测，5只试样即时抗拉强度:0.16Map、0.13Mpa、0.16Mpa。取3只试样的平均值为即时抗拉强度0.15Mpa；24h后的抗拉强度：0.50Map、0.54Mpa、0.52Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值0.52Mpa。
对比例2
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：大林水洗硅砂1000g，ZS-2.5，模数为2.4水玻璃，30g、用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，在0.2Mpa下，将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气时间15s；吹CO2气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入模具的吹气板，在0.4Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间30s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度；其余试样放入900W格兰仕微波炉中，开动微吹气结束后起模，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，取3只试样的平均值。经检测，即测得3只试样即时抗拉强度测得即时抗拉强度:0.14Map、0.18Mpa、0.16Mpa。取3只试样的平均值为时抗拉强度为0.16Mpa；24h后的抗拉强度：0.55Map、0.54Mpa、0.56Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值0.55Mpa。
对比例3
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：大林水洗硅砂1000g，ZS-2.5，模数为2.4水玻璃，20g、硅灰3g，用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气压力0.15Mpa，脉冲吹气:每次脉冲，吹气3s，停止5s，脉冲三次；吹CO2气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入模具的吹气板，在0.2Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间25s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度；其余试样室内放置24h，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，取5只试样的平均值。经检测，即时抗拉强度：测得5只试样即时抗拉强度测得即时抗拉强度:0.17Map、0.14Mpa、0.16Mpa。取3只试样的平均值0.156Mpa；24h后的抗拉强度：1.7Map、1.6Mpa、1.8Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.7Mpa
对比例4
对比例4所用CO2，为用工业氮气稀释，含CO2 80％的混合气体。压缩空气为经冷冻除湿，露点为2-4℃。
采用苏州明志科技有限公司MLWA1试样机制芯。制芯混合料配比：大林水洗硅砂1000g，ZS-2.5，模数为2.4水玻璃，20g、硅灰3g，用实验室叶片式混砂机混匀，将制芯砂混合物装入射砂筒，在0.5Mpa下，用压缩空气将制芯砂混合物射入标准“8”型试样实验模具，芯盒模具随主气缸下降，推入吹气板到模具顶部，主气缸上升，将吹气板压紧；开动吹气阀，开动吹气阀，在0.05Mpa下，将压缩空气气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气时间,8s；再将CO2气体通过吹气板吹入砂芯型腔内，吹气压力0.15Mpa，脉冲吹气:每次脉冲，吹气3s，停止5s，脉冲三次；吹CO2气结束后，立即开动换气阀，关闭CO2气体管道，将压缩空气接入模具的吹气板，在0.2Mpa气压下，将压缩空气吹入砂芯型腔内，吹压缩空气时间25s，吹气结束后，开盒取芯，每盒三只砂芯，制造四盒12只砂芯，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，60s内测即时强度；其余试样室内放置24h，用液压试验机检测“8”型试样抗拉强度，取3只试样的平均值。经检测：测得3只试样即时抗拉强度:0.35Map、0.34Mpa、0.36Mpa。取3只试样的平均值0.35Mpa；24h后的抗拉强度：1.70Map、1.62Mpa、1.83Mpa。取3只试样24h的抗拉强度平均值1.73Mpa。对比例1、对比例2、对比例3、对比例4力学性能列入表3
对比例5所用CO2，为用工业氮气稀释，含CO2 60％的混合气体；对比例6所用CO2，为用工业氮气稀释，含CO2 40％的混合气体；其他实施条件与对比例4相同，对比例5、对比例6实施结果列入表3
表3
Figure BDA0001091479850000091
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型或芯方法，将制型砂或芯砂混合物通过冷芯盒射芯机或人工方法填入模具进行成型，而后吹气、硬化、起模；其特征在于：
以CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气；所述吹气是采用先吹CO2，再吹压缩气体，将气体吹入模具型腔内进行吹气硬化，CO2吹气压力为0.05-0.4Mpa，吹气时间10-60s；压缩吹气压力为0.1-0.5Mpa，吹气时间20s—200s,吹气结束后起模；
或以压缩气体—CO2—压缩气体的吹气方式顺序吹气；所述吹气是通过吹气板先将压缩气体吹入模具型腔，先吹压缩气体，压缩吹气压力为0.03-0.3Mpa，吹气时间5-120s；接着吹CO2，CO2吹气压力为0.05-0.4Mpa，吹气时间10-60s；吹CO2气体结束后，再吹压缩气体，压缩气体吹气压力为0.1-0.5Mpa，吹气时间20s—200s，吹气结束后起模；
所述CO2气体为纯CO2气体或含CO2的混合气体；其中，含CO2的混合气体中CO2含量为40-99%，其余为工业氮气或干燥空气；
所述吹CO2气体时采用脉冲式吹气；
所述压缩气体为经除湿处理，气体露点低于5℃的压缩空气和氮气；
所述制型砂或芯砂混合物由以下质量百分比的原料组成：铸造用水玻璃1.5-3.0 %、增强剂0.0-1.5 %和余量为原砂。
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