CN108907093B - 一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺 - Google Patents

一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，包括以下步骤：a.消失模制作：将泡沫塑料制成与球墨铸铁管件的零件结构、尺寸对应的实型模具；b.涂刷涂料：将实型模具拼装组合并进行干燥，对组合后的实型模具涂刷防高温涂料，然后对实型模具的涂料进行烘干；c.热喷涂处理：在涂料表层进行热喷涂处理，热喷涂的温度为50～250℃，所述热喷涂材料的厚度不超过1mm；d.埋箱造型：将热喷涂作业完成后的实型模具在砂箱中埋箱造型；e.铸造、清理：在砂箱中负压浇注金属液，经冷却、抛丸、打磨清理、耐压试验后得成品。结合了热喷涂加强涂料层的强度和平整性，很好的解决了涂料易掉块，涂刷不均匀从而影响成品的质量和品质的问题。

Description

一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺
技术领域
本发明涉及铸造工程技术技术领域，尤其涉及一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺。
背景技术
球墨铸铁管是以镁或稀土镁结合金球化剂在浇注前加入铁水中，使石墨球化，应力集中降低，使管材具有强度大、延伸率高、耐冲击、耐腐蚀、密封性好等优点的管件；内壁采用水泥砂浆衬里，改善了管道输水环境、提高了供水能力、降低了能耗；管口采用柔性接口，且管材本身具有较大的延伸率，使管道的柔性较好，在埋地管道中能与管道周围的土体共同工作，改善管道的受力状态，从而提高了管网运行的可靠性。因此，目前我国供水行业通常采用球墨铸铁管作为主管件。
现有的球墨铸铁管一般采用消失模进行铸造，消失模铸造技术(EPC或 LFC)是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。
如专利201510730124.X公开了一种球墨铸铁井盖消失模铸造方法，包括以下步骤：制作消失模样；将羧甲基纤维素0.6～1.0、钠基膨润土2～3、钙基膨润土1～2重量份混合后，加入混合物总重量10倍的水浸泡24小时以上，制得浆糊状物料；在搅拌机中加入200重量份水，将制得的浆糊状物料倒入搅拌机中，搅拌30分钟以上；加入3～5重量份白乳胶、1.2～1.8重量份OP-10活性剂、 5～7重量份苯丙乳液，搅拌均匀；加入15～20重量份石墨粉、65～70重量份石英粉、10～15重量份膨化珍珠岩粉快速搅拌后制得消失模样涂料；将制得的消失模样涂料放入慢速搅拌机中继续搅拌，将球墨铸铁井盖消失模样置入消失模样涂料中浸涂，浸涂后烘干，埋在干石英砂中造型，在负压状态下浇注，其出品率高，表面易于清理。
但是，涂料在涂刷并烘干后容易开裂和掉块，即使多次涂刷和烘干后也容易发生开裂和掉块，且涂料涂刷会存在不均匀的问题，涂料薄的地方在浇注金属液的时候会发生变形和粘砂，影响成品的质量和品质。
发明内容
本发明旨在提供一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，结合了热喷涂加强涂料层的强度和平整性，很好的解决了涂料易掉块，涂刷不均匀从而影响成品的质量和品质的问题。
本发明的技术方案是一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，包括以下步骤：
a.消失模制作：将泡沫塑料制成与球墨铸铁管件的零件结构、尺寸对应的实型模具；
b.涂刷涂料：将实型模具拼装组合并进行干燥，对组合后的实型模具涂刷防高温涂料，然后对实型模具的涂料进行烘干；
c.热喷涂处理：在涂料表层进行热喷涂处理，热喷涂的温度为50～250℃，所述热喷涂材料的厚度不超过1mm；
d.埋箱造型：将热喷涂作业完成后的实型模具在砂箱中埋箱造型；
e.铸造、清理：在砂箱中负压浇注金属液，经冷却、抛丸、打磨清理、耐压试验后得成品。
进一步的，在步骤b中，还包括待烘干后对掉块的涂料进行修补，重新涂刷涂料，并再次烘干。
优选的，所述步骤c中，热喷涂的温度为60～150℃。
进一步的，所述的消失模铸造的模型的尺寸L模型与球墨铸铁管件的尺寸 L铸铁管件的关系为：
L模型＝L铸铁管件×(1+1.5％)。
进一步的，所述步骤e中的负压为0.25～0.3Mpa。
进一步的，所述涂料在实型模具靠近浇口处的热传导率低于远离浇口处的热传导率。
本发明的有益效果是：本发明对涂料表层进行热喷涂处理，加强了涂料层的强度，避免了涂料层的掉块和开裂现象的发生，以及金属液浇注时发生变形；同时，由于填砂存在盲区，使用热喷砂处理后，便于及时将热量散发出去，可有效防止涂料由于涂覆不均匀造成的粘砂问题，保持了成品表面的平整性，保证了成品的质量和品质。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
实施例一：如图1所示，本发明提供了一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，包括以下步骤：
a.消失模制作：将泡沫塑料制成与球墨铸铁管件的零件结构、尺寸对应的实型模具；
b.涂刷涂料：将实型模具拼装组合并进行干燥，对组合后的实型模具涂刷防高温涂料，然后对实型模具的涂料进行烘干；
c.热喷涂处理：在涂料表层进行热喷涂处理，热喷涂的温度为60～150℃，所述热喷涂材料的厚度不超过1mm；
d.埋箱造型：将热喷涂作业完成后的实型模具在砂箱中埋箱造型；
e.铸造、清理：在砂箱中负压浇注金属液，经冷却、抛丸、打磨清理、耐压试验后得成品。
在步骤b中，还包括待烘干后对掉块的涂料进行修补，重新涂刷涂料，并再次烘干。
在本实施例中，消失模制成实型模具并进行涂料涂刷烘干后，对涂料表层进行热喷涂处理，加强涂料的强度，避免了涂料层的掉块和开裂现象的发生，以及金属液浇注时发生变形；同时，由于填砂存在盲区，使用热喷砂处理后，便于及时将热量散发出去，可有效防止涂料由于涂覆不均匀造成的粘砂问题，并且保持了成品表面的平整性，保证了成品的质量和品质。
实施例二：
为了使热喷涂的效果更好，在实施例1中的步骤c中，热喷涂的温度为 60～150℃。
实施例三：
为进一步优化模具的平整性，保证成品的品质，实施例一中的消失模铸造的模型的尺寸L模型与球墨铸铁管件的尺寸L铸铁管件的关系为：
L模型＝L铸铁管件×(1+1.5％)
由于金属液在冷却后会发生收缩，通过设置1.5％的收缩率，保证了球墨铸铁管件的尺寸在实际使用中不发生偏差。
实施例四：
为进一步优化金属液在浇注中不产生气泡，保证成品的品质，实施例一中的步骤e中的负压为0.25～0.3Mpa。
实施例五：
为进一步保证金属液浇注中顺利浇注，所述涂料在实型模具靠近浇口处的热传导率低于远离浇口处的热传导率，涂料的热传导率是阶梯状的，在最远离浇口处的热传导率最高，在金属液流经此处时热量迅速散失，金属液变为固体并凝结成型，在靠近浇口处的热导率最低，流经此处的金属液的热量无法快速散失，金属液只能缓慢发生凝结，从而可以源源不断的输送金属液到其他位置，防止了金属液在浇注中瞬间冷却导致部分位置还未浇注完全的现象发生。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a.消失模制作：将泡沫塑料制成与球墨铸铁管件的零件结构、尺寸对应的实型模具；
b.涂刷涂料：将实型模具拼装组合并进行干燥，对组合后的实型模具涂刷防高温涂料，然后对实型模具的涂料进行烘干；
c.热喷涂处理：在涂料表层进行热喷涂处理，热喷涂的温度为50~250℃，所述热喷涂材料的厚度不超过1mm；
d.埋箱造型：将热喷涂作业完成后的实型模具在砂箱中埋箱造型；
e.铸造、清理：在砂箱中负压浇注金属液，经冷却、抛丸、打磨清理、耐压试验后得成品；
所述的消失模铸造的模型的尺寸L模型与球墨铸铁管件的尺寸L铸铁管件的关系为：
Figure 120022DEST_PATH_IMAGE002
；
所述步骤e中的负压为0.25~0.3Mpa。
2.根据权利要求1所述的结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，其特征在于：在步骤b中，还包括待烘干后对掉块的涂料进行修补，重新涂刷涂料，并再次烘干。
3.根据权利要求1所述的结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，其特征在于：所述步骤c中，热喷涂的温度为60~150℃。
4.根据权利要求1所述的结合热喷涂的消失模铸造球墨铸铁管件的制造工艺，其特征在于：所述涂料在实型模具靠近浇口处的热传导率低于远离浇口处的热传导率。
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