一种薄壳培砂浇注简易工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精密铸钢行业，对精密泵阀铸件采用一种薄壳培砂浇注简易工艺的制造过程。应用该工艺流程能满足泵阀精密铸钢件浇铸的要求，既保证精密铸钢件的质量，又能简化制壳工艺，缩短生产周期，降低生产成本。
【背景技术】
[0002]泵阀精密铸钢件价格高，具备耐高温、高压、耐磨、耐腐蚀功能。由于形状复杂，大多数都是铸件，这些铸件几何尺寸、形位公差、表面精度要求高。这些铸件通常用水玻璃石英砂制成型壳，25公斤以下小件制壳需反复涂二层面层，一层过渡层，二~三层加固层固化粘结成型壳，25公斤以上大件制壳需反复涂二层面层，一层过渡层，四~五层加固层固化粘结成型壳，才能保证浇铸要求，而且生产周期长，工艺复杂，成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种薄壳培砂浇注简易工艺，用二层面层，一层过渡层，共三层固化粘结成型壳，简称薄壳，用水玻璃粘结剂，面层粉料用石英粉加少量的石英细砂，加入润滑剂，消泡剂制成涂料，撒石英砂；二层、过渡层用水玻璃粘结剂，粉料用石英砂、莫来石混合制成涂料，撒莫来石砂。不用加固层。采用浸入结晶氯化铝水溶液中硬化方式。面层、过渡层硬化后用水清洗模壳再干燥处理，模壳脱蜡后经960~1000°C烘烧，保温2小时以上制成的型壳。能浇透型壳消除分层、裂纹、气孔、夹砂、硬化不足缺陷。用这种高温型壳放入专用砂箱内，从砂箱侧边入砂口培入20/40目回用砂经振动台震实。浇铸钢液15~30min后，吊起专用砂箱上部罩箱，箱内培落入集砂斗，待下一次循环使用，型壳内铸件快速空冷凝固，清壳简便，铸件经VT和三维坐标检测能保证尺寸精度、表面质量，经MT、PT、RT无损检测能保证内部质量。生产周期短，工艺简单，成本低，比原来有加固层型壳每吨铸件成本下降200多元。且适宜制造规格较大的泵阀类精铸件。
[0004]本发明技术方案是一种薄壳培砂浇注简易工艺，工艺流程其特征是:
制蜡型一一制薄壳一一脱蜡一一焙烧一一培砂浇注一一开箱空冷一一清理型壳；
这种工艺流程中关键工序的技术要求为:
制蜡型:根据铸件结构的特征，在蜡模上设计合理的出气通道，便于浇注时型壳内高温、高压气体有效畅通排出；
制薄壳:第一层面涂料配方，用水玻璃粘结剂，模数M=3.2-3.4，密度P =1.32-1.36g/cm3,粉料用85~95%的270目石英粉，5~15%的70/140目石英砂混合料，粉液比n=l.25-1.40,加入水玻璃液体重量0.3-1%的润湿剂，加入水玻璃液体重量0.1-0.5%的消泡剂，搅拌后的涂料在室温10~32°C，相对湿度35~80%时，用Φ6流杯测量的粘度为20~35S，涂层厚度0.30-0.40mm,蜡模浸涂料后撒40/70目的石英砂；第二层面涂料配方，粘结剂用水玻璃，粉料用200目的石英粉、200目莫来粉各50%混合料，粉液比n=0.80-1.15，搅拌后用Φ6流杯测量的粘度为20~40S，涂层厚度0.20-0.30mm,蜡模浸涂料后撒16/30目莫来砂；过渡层涂料配方，粘结剂用水玻璃，粉料用25 %左右的200目石英粉，75%左右的200目莫来粉混合料，粉液比n=l.20-1.50，搅拌后用Φ6流杯测量涂料的粘度为40~80S，蜡模浸涂料后撒10/20目莫来砂；三层硬化方式是采用浸入结晶氯化铝水溶液中硬化，硬化液的参数为:密度P ? =1.13-1.28g/cm3，波美度°Β?=16~28，酸度PH=L 5-2.5，模壳面层、过渡层硬化时间大于1.5h,出硬化池放入清水池冲洗，干燥5~24h ；
型壳焙烧:模壳脱蜡后由二层面层一层过渡层固化粘结成薄壳，经960~1000°C焙烧，只需保温2小时以上出炉；
培砂浇注:是利用箱底盘面上加罩箱组合成专用砂箱，在箱底盘面上放入20/40目回用壳砂，砂层厚度大于50mm，再把高温型壳放入罩箱内，从罩箱侧入砂口放入20/40目回用壳砂，保证型壳到箱壁最小距离大于80mm，直到培满至型壳浇口杯和出气孔下端面，用机械振动台震实、震平砂平面即可浇注钢液；
开箱空冷:是指浇注后15~30min，小件取下限，大件取上限，吊起罩式砂箱，让培砂落入集砂斗，待下一次循环使用，加速铸件顺序凝固冷却。
[0005]本发明的积极效果是:本发明工艺生产周期短，工艺简单，减少加固层，缩短型壳培烧保温时间，节省材料、工时、能源，又容易浇透型壳，能消除型壳分层、裂纹、气孔、夹砂、硬化不足现象，成本低，比原来有加固层型壳每吨铸件成本下降200多元，用这种工艺方法浇注的铸钢件能保证内外质量，且适宜制作规格较大的泵阀类铸件。
【具体实施方式】
[0006]按一种薄壳培砂饶注简易工艺流程实施，制錯型制薄壳脱錯倍烧一一培砂浇注一一开箱空冷一一清理型壳。制蜡型时根据铸件结构的特征，在蜡模上设计合理的出气通道，便于浇注时型壳内高温、高压气体有效畅通排出；制薄壳是指制作第一、二面层、过渡层固化粘结成的薄型壳。第一层面涂料配方，用水玻璃粘结剂，模数M=3.2-3.4，密度 P =L 32-1.36g/cm3,粉料用 85-95% 的 270 目石英粉，5-15% 的 80/120目石英砂混合料，粉液比n=l.25-1.40，加入水玻璃液体重量0.3-1%的润湿剂，加入水玻璃液体重量0.1-0.5%的消泡剂，搅拌后的涂料在室温10~32°C，相对湿度35~80%时，用Φ6流杯测量的粘度为20~35S，涂层厚度0.30-0.40mm,蜡模浸涂料后撒40/70目的石英砂；第二层面涂料配方，用水玻璃粘结剂，粉料用200目的石英粉、200目莫来粉各50%混合料，粉液比n=0.80-1.15，搅拌后用Φ6流杯测量的粘度为20~40S，涂层厚度
0.20-0.30mm,蜡模浸涂料后撒20/40目莫来砂；过渡层涂料配方，用水玻璃粘结剂，粉料用25 %左右的200目石英粉，75%左右的200目莫来粉混合料，粉液比n=l.20-1.50,搅拌后用Φ6流杯测量涂料的粘度为40~80S，蜡模浸涂料后撒10/20目莫来砂；三层硬化方式是采用浸入结晶氯化铝水溶液中硬化，硬化液的参数为:密度P ? =1.13-1.28g/cm3，波美度°Β?=16~28，酸度PH=L 5~2.5，模壳面层、过渡层硬化时间大于1.5h，出硬化池放入清水池冲洗，干燥5~24h;在热水中脱蜡，日光晒或风干型壳，转入加热炉进行型壳烘烧，加温到960~1000°C，只需保温2小时以上出炉；进行培砂，是利用箱底盘面上加罩箱组合成专用砂箱，在箱底盘面上放入20/40目回用壳砂，砂层厚度大于50mm，再把高温型壳放入罩箱内，从罩箱侧入砂口放入20/40目回用壳砂，保证型壳到箱壁最小距离大于80mm，直到培满至型壳浇口杯和出气孔下端面，用机械振动台震实、震平砂平面即可浇注钢液，在浇注后15-30min开箱空冷，小件取下限，大件取上限，吊起砂箱，让培砂落入集砂斗，待下一次循环使用，加速铸件顺序凝固冷却，用震壳机撞击铸件浇冒口部位表面型壳，破碎清理型壳简便。
【主权项】
1.一种薄壳培砂浇注简易工艺，工艺流程其特征是:制蜡型一一制薄壳一一脱蜡一一焙烧一一培砂浇注一一开箱空冷一一清理型壳。2.如权利要求1所述的一种薄壳培砂浇注简易工艺，其特征在于所述步骤为培砂浇注:是利用箱底盘面上加罩箱组合成专用砂箱，在箱底盘面上放入20/40目回用壳砂，砂层厚度大于50mm，再把高温型壳放入罩箱内，从罩箱侧入砂口放入20/40目回用壳砂，保证型壳到箱壁最小距离大于80mm，直到培满至型壳浇口杯和出气孔下端面，用机械振动台震实、震平砂平面即可浇注钢液。3.如权利要求1所述的一种薄壳培砂浇注简易工艺，其特征在于所述步骤为开箱空冷:是指浇注后15~30min，小件取下限，大件取上限，吊起罩箱，让培砂落入集砂斗，待下一次循环使用，加速铸件顺序凝固冷却。
【专利摘要】本发明涉及精密铸钢行业，为精密铸钢件提供一种薄壳培砂浇注简易工艺，制壳用水玻璃粘结剂，面层粉料用石英粉和少量石英细砂,加润滑剂、消泡剂制成涂料,撒石英砂,二层、过渡层用水玻璃粘结剂、石英粉、莫来石粉粉料制成涂料, 撒莫来砂,结晶氯化铝溶液硬化制成薄壳,不用加固层, 脱蜡后焙烧能缩短保温时间,易烧透,消除型壳分层、裂纹、气孔、夹砂、硬化不足等缺陷，放入专用砂箱中培砂,经振动台震实后浇注,15~30min后吊起砂盘上罩箱，让培砂落入集砂斗，加速铸件顺序凝固冷却,达到有多层加固型壳的功能,生产周期短，工艺简单,成本低,比原来有加固层型壳浇注每吨铸件成本下降200多元。且适宜制造规格较大的泵阀类精铸件。
【IPC分类】B22C9/04
【公开号】CN104972066
【申请号】CN201510326597
【发明人】万中跃, 张伟生, 孙志标
【申请人】江苏万恒铸业有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月15日