一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及熔模铸造型壳技术领域，具体涉及一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法。
【背景技术】
[0002]熔模铸造中补缩是最基本的工艺要求之一，施加冒口是最常见的补缩方法。熔模铸造一般采用热壳浇注，顺序凝固更难实现，实现补缩的难度更高。在熔模铸造中受到型壳结构的限制，常使用内冒口进行补缩，补缩效果受到冒口位置及冒口尺寸的限制，不利于精确控制补缩效果。部分有色合金缩孔缩松倾向严重，现有补缩手段难以有效解决此问题。
[0003]熔模铸造采用逐层制壳的方法制备陶瓷型腔，与砂铸型腔制备方法差别较大。由于熔模铸造的具体工艺特点，发气冒口较少地在熔模铸造中使用。单独在熔模铸造中使用发气冒口易造成气孔、夹杂等缺陷，若型壳结构体系设计与冒口发气速率不匹配甚至可能导致金属液回流飞溅、型壳破坏、跑火等事故。
【发明内容】
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，以解决熔模铸造中铸件难以进行有效补缩的问题，使其具有且操作简单、方法灵活、可靠性高等特点。
[0005]为达到以上技术目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，其特征在于所述方法包括如下步骤:
[0007]I)将块状或粉状的发气物质置于耐火材料制成的袋子中，制成若干个含有发气物质的耐火袋;在制壳前将需要加压的部位对应的蜡模处加工出孔洞，将含有发气物质的袋子的封口以下部分置于孔洞内部，使袋子封口以下部分完全固定在蜡模内部；
[0008]2)通过制壳操作，将袋子封口以上部位完全密封在型壳内部，脱蜡操作后，袋子封口以下部分悬挂于型壳内腔中，封口以上部分被密封并固定于型壳内部；
[0009]3)焙烧和浇注操作；
[0010]4)采用外部加热装置对耐火袋所对应的型壳处进行外部加热，发气物质发气使袋子膨胀，从而起到对熔模铸造型壳局部延时加压的作用。
[0011]优选地，所述发气物质采用碳酸钙和碳酸锶中的一种或二者的混合物。
[0012]优选地，所述耐火材料采用保温棉毡。
[0013]优选地，所述外部加热装置采用火焰喷枪。
[0014]本发明具有以下优点及突出性的技术效果:①本发明利用包覆发气物质的耐火袋，可在型壳任意需要的地方使用;通过调整置入发气物质的种类、数量以及外部加热的功率等参数，控制发气速率，灵活控制型壳内局部压力施加时间、不同部位加压次序以及压力大小等，避免了大量气孔和夹杂的出现，达到精细化工艺控制的目的；具有操作简单、方法灵活，可靠性高等特点;②在整个工艺过程中可以灵活调整外部加热的时间和温度，激活发气物质的时间，在外部加热的同时，起到了对冒口的保温效果，延长冒口凝固时间，提高了加压效果，促进了铸件的补缩;③通过可调控的延时局部加压提高金属液的补缩能力，减少关键部位缩孔缩松出现几率，增加铸件结晶致密性，解决了熔模铸造局部难以补缩的问题。
【附图说明】
[0015]图1是本发明放气物质置入型壳体系及密封方法示意图。
[0016]图2是本发明多处置入放气物质的型壳示意图。
[0017]图3是本发明浇注后外部加热方法的示意图。
[0018]其中1-型壳;2-蜡模;3-耐火袋;4-发气物质;5-铸件蜡模;6_暗冒口； 7_浇口杯;8_火焰喷枪。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0020]本发明提供的一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，其具体方法如下:
[0021]将块状或粉状的发气物质置于耐火材料制成的袋子中，制成若干个含有发气物质的耐火袋3;耐火袋可采用以下方法制作:将发气物质4置于耐火袋3内部，然后对此袋进行初步捆绑密封，例如可采用细铁丝进行捆绑操作，捆绑操作后，耐火袋被分为封口以上部分和封口以下部分;发气物质的发气温度应高于型壳焙烧温度和金属浇注温度，优选采用碳酸钙和碳酸锶中的一种或二者的混合物;耐火材料优选采用保温棉毡。重复上述操作，制备出含有发气物质的若干个耐火袋。
[0022]在制壳前将需要加压的部位对应的蜡模2处加工出孔洞(例如暗冒口等部位)，将耐火袋的封口以下部分置于孔洞内部，使耐火袋封口以下部分完全固定在蜡模内部;如图1所示，将含有发气物质的袋子封口以下部分完全置于蜡模孔洞内部，随后融化同种蜡料滴入孔洞与耐火袋之间的间隙，蜡料冷却凝固后即完成对间隙的填充和修补，此时袋子封口以下部分完全固定在蜡模内部，与蜡模构成一个整体。
[0023]随后进行制壳操作，耐火袋封口以上部位随着制壳操作的进行，逐渐被完全密封和固定在型壳内部。如图2所示，同一型壳可以含有多个图1所示的含有发气物质的耐火袋，且该耐火袋可在型壳任意需要的地方使用，如暗冒口等处。按照传统工艺进行蒸汽或闪烧脱蜡操作，蜡料完全排出形成型腔，耐火袋封口以下部分悬挂于型腔内部，封口以上部分则被密封并固定于型壳内部。型壳焙烧和金属液浇注操作后，耐火袋封口以下部位完全浸没于金属液中。
[0024]如图3所示，在浇注后凝固前的冷却过程中，使用外部加热设备如火焰喷枪8对含有耐火袋的暗冒口 6处进行加热使发气物质达到发气温度以上而发气，耐火袋膨胀而对金属液延时施加作用力。在整个工艺过程中可以灵活调整外部加热激活发气物质的时间，避免加压时间过早，金属液由浇口反冲，避免加压时间过晚，失去补缩效果;也可先对浇口进行吹风冷却，使浇口处先凝，随后激发发气物质进行加压;可调整置入发气物质的种类、数量以及外部加热的功率等参数控制发气速率而控制加压的程度;可控制不同部位加压的次序，精细化控制加压过程。
【主权项】
1.一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，其特征在于所述方法包括如下步骤: 1)将块状或粉状的发气物质置于耐火材料制成的袋子中，制成若干个含有发气物质的耐火袋;在制壳前将需要加压的部位对应的蜡模处加工出孔洞，将耐火袋的封口以下部分置于孔洞内部，使耐火袋封口以下部分完全固定在蜡模内部； 2)通过制壳操作，将耐火袋封口以上部位完全密封在型壳内部，脱蜡操作后，耐火袋的封口以下部分悬挂于型壳内腔中，封口以上部分被密封并固定于型壳内部； 3)焙烧和浇注操作； 4)采用外部加热装置对含有耐火袋所对应的型壳处进行外部加热，发气物质发气使耐火袋膨胀，从而起到对熔模铸造型壳局部延时加压的作用。2.按照权利要求1所述一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，其特征在于:所述发气物质采用碳酸钙和碳酸锶中的一种或二者的混合物。3.按照权利要求1或2所述一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，其特征在于:所述耐火材料采用保温棉毡。4.按照权利要求1或2所述一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，其特征在于:所述外部加热装置采用火焰喷枪。
【专利摘要】一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法，涉及熔模铸造型壳技术领域。该方法制备若干个含有发气物质的耐火袋，制壳前在所需加压部位对应的蜡模处置入耐火袋，在后续的制壳过程中将此袋固定并密封于型壳和蜡模内部；脱蜡后此袋悬挂于型壳内部，焙烧和浇注后则完全浸没于金属液中；在浇注后凝固前的冷却过程中，使用外部加热装置对含有发气物质的耐火袋所对应的型壳处进行外部加热，发气物质受热发气，达到局部延时加压的效果。本发明操作简单、灵活，可靠性强；通过可调控的延时局部加压提高金属液的补缩能力，减少关键部位缩孔缩松出现几率，增加铸件结晶致密性，解决了熔模铸造局部难以补缩的问题。
【IPC分类】B22C9/04
【公开号】CN105710305
【申请号】CN201610251902
【发明人】吕志刚, 魏亚蒙, 胡可辉, 刘伟
【申请人】清华大学