专利名称：水玻璃型镁合金熔模铸造工艺的制作方法
技术领域：
镁合金铸造
背景技术：
镁合金铸件的成型工艺有砂铸、压铸[l]，半固态成型正处于研究中[2]，熔模 铸造是一种近净成型工艺，其铸型可分为水玻璃型、硅溶胶型、硅酸乙酯型、复合型和 石膏型。主要应用于各种钢铁、铝合金和铜合金铸件的成型[3] [4]。有镁合金石膏型 熔模铸造报道[5 ]。至今没有水玻璃型镁合金熔模铸造工艺的报道。
压铸作为镁合金成型的主要工艺，因排气不良，造成铸件含有大量气体，不能进行 后期热处理来提高其力学性能；并且设备投资大。镁合金石膏形熔模铸造，因石膏型散 热慢和透气性差，铸件组织晶粒粗大，降低了铸件力学性能，同时表面易产生凹坑麻点; 该工艺生产周期过长，铸件成本高。 参考文献
1、 吉泽升辛明德压铸镁合金的研究现状及应用前景新材料产业2003.3
2、 韩富银张金山镁合金半固态铸造的现状及发展前景铸造设备研究2004.4
3、 铸造手册。特种铸造。中国机械工程学会铸造分会编。机械工业出版社。2003.2
4、 熔模铸造手册中国铸造协会编机械工业出版社。2002. 1
5、 张绍兴、王薇薇镁合金石膏型熔模铸造航空学报1993.8
发明内容
本专利申请水玻璃型镁合金熔模铸造工艺技术内容包括
1、 适合镁合金铸造的水玻璃型壳制造工艺及参数
2、 镁合金熔炼工艺及参数
3、 镁合金浇注工艺及参数
水玻璃型镁合金熔模铸造工艺与镁合金压铸相比，因其型壳透气性好，并可进行热 处理提高铸件的力学性能；其设备投资规模仅有压铸的十分之一；与石膏型熔模铸造工 艺相比，因其型壳散热快和残留强度低，可细化铸件晶粒，提高铸件的力学性能，铸件 易清理，铸件表面粗糙度低、尺寸精度高；铸件生产周期縮短四分之三。与传统的水玻 璃型熔模铸造工艺相比，减少了铸型层数，降低了焙烧温度，缩短了焙烧时间。
本专利申请的工艺属于镁合金铸造技术领域，该工艺可替代压铸、石膏型熔模铸造 及砂铸，应用于各种牌号的镁合金铸件的成型，解决目前镁合金压铸不能进行热处理的 问题；解决石膏型熔模铸造的铸件表面凹坑麻点和晶粒粗大问题；解决传统的水玻璃型 熔模铸造工艺能耗高的问题。
说明书附图中的
图1为工艺流程
具体实施例方式
1、蜡模制备
模料蜡基模料和树脂基模料制模工艺参数-
压注温度45 80。 C;压型温度20 30。 C。
压注压力0. 3 15Mpa;保压时间1 5分钟
制模室温18 30° C;蜡模冷却水温18 28° C。
设计浇注系统并组装蜡模
2、制壳
面层涂料配比
石英玻璃粉水玻璃润湿剂=(1.15 L5): 1.0: 0.05
加固层涂料配比
铝矾土硅砂水玻璃润湿剂=(0. 6 0. 9): (0. 3 0. 5): 1.0: 0.05 硬化剂氯化铵水=(20 30): (80~70) 制壳工艺参数-
层数涂料黏度撒砂粒度硬化剂温度硬化时间干燥时间1 (分)
/s(筛号)c C分硬化前硬化后
1石英玻璃粉60 11070/14010 253 530 6020 30
2铝巩土+硅砂30 5070/14025 353 55 1520 30
3铝矶土+硅砂40 6070/14030 355 105 1520 30
4铝矶土+硅砂40 7012/3030 355 105 1520 30
5铝矶土+硅砂40 7012/3030 355 105 1520 30
3. 脱蜡 脱蜡步骤
(1) 清理浇口
(2) 常压下，热水脱蜡。脱蜡水中不加硬化剂。 3)脱蜡温度95 98°C，脱蜡时间20 40分
4. 焙烧
焙烧温度65(TC 80(TC时间1 2.5小时
5. 型壳的抗氧化处理
在9(TC的热水中加入硼酸,制成饱和的硼酸溶液,倒入型壳内摇晃3分钟使之均匀，倒出
硼酸溶液，在20(T25(TC干燥后待用。
6镁合金熔炼
装料熔化坩埚加热至暗红，加熔剂，加料升温至熔化。
变质处理温度720~780° C ;时间5~10分。
精炼温度700 750° C边搅拌边撒精炼剂至出现镜面为止。
断口检査浇试样检查断口至合格，降低金属液温度至浇注温度。
7浇注
浇注温度(° C) 640 780 ，铸型温度(° C) 200 400，浇注时间 5 12S。 按照尽可能降低镁合金液的氧化程度而不降低其流动性的原则选择浇注工艺参数，进行 镁合金铸件浇注； 8、清理铸件。
权利要求
1、一种水玻璃型镁合金熔模铸造工艺，其特征在于该工艺具有如下步骤(1)蜡模制备采用低温模料、松香-蜡基模料和填充模料制取蜡模，进行模组组合、模组清洗、晾干，待用；(2)制壳配制涂料和硬化剂，对蜡模进行涂料形成型壳面层，取出，待表面料浆均匀且无流纹后进行撒砂操作，然后进行干燥；待干燥后，将其放入硬化槽中硬化；进行涂料和撒砂形成型壳的过渡层；此后进而制作加固层；(3)脱蜡、焙烧、热硼酸水浸润洗涮型壳；(4)镁合金熔炼和浇注准备镁合金锭；装料熔化，变质处理，精炼处理；降低金属液温度至浇注温度；根据铸件尺寸大小和复杂程度选择浇注工艺参数，进行镁合金铸件浇注；(5)清理铸件。
2. 根据权利1所述的水玻璃型镁合金熔模铸造工艺其特征在于采用以水玻璃为粘结剂、以 石英粉和铝矾土为粉料、用氯化铵为硬化剂制造的水玻璃型壳完成镁合金铸件的铸造。
3. 根据权利1所述的水玻璃型镁合金熔模铸造工艺其特征在于水玻璃型壳面层粘度60~ IIOS，加固层粘度幼 70S高于传统工艺中型壳面层及加固层的粘度25 30S。层数为4 5 层少于传统工艺的层数5 7层。
4. 根据权利l所述的水玻璃型镁合金熔模铸造工艺其特征在于与传统脱蜡工艺相比，脱蜡 水中不加硬化剂。
5. 根据权利1所述的水玻璃型镁合金熔模铸造工艺其特征在于在焙烧时间为广2小时的条 件下，焙烧温度650° C 80(T C远低于传统焙烧的工艺温度850° C 95(T C:。
6. 根据权利1所述的水玻璃型镁合金熔模铸造工艺其特征在于用30%硼酸热水浸润洗涮 型壳3分，然后倒出，在加热炉中加热至200 300。 C，浇注。
全文摘要
水玻璃型镁合金熔模铸造工艺属于熔模铸造领域。包括以下工序(1)制作蜡模；(2)以水玻璃为粘结剂、以石英粉和铝矾土为粉料制造适合镁合金铸造的水玻璃型壳；(3)用镁合金熔炼工艺熔炼；(4)浇注；(5)清理铸件。其型壳面层及加固层粘度高于传统工艺，层数低于传统工艺；用热水脱蜡，与传统工艺相比，不加硬化剂；焙烧温度远低于传统工艺用硼酸热水浸润型壳防止镁合金液氧化，代替气体保护；减少了物耗和能耗，改善了环境，降低了生产成本。本发明代替镁合金石膏型熔模铸造，可以解决铸件表面凹坑麻点和晶粒粗大问题。代替砂铸，解决镁合金砂铸件表面粗糙度高、尺寸精度低的问题。代替压铸解决镁合金压铸件不能进行热处理的问题。该发明应用于镁合金铸件成型。
文档编号B22D21/04GK101658918SQ20081021461
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者白聿钦 申请人:白聿钦