中部槽整体铸造空壳真空负压振动浇注法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿用中部槽整体铸造技术领域，尤其涉及一种中部槽整体铸造空壳真空负压振动浇注法。
【背景技术】
[0002]传统的中部槽制造技术中，采用消失模整体铸造时，将泡沫模型表面刷涂耐火涂料，烘干得到白膜，将白膜放入砂箱，振动紧实得到铸型，然后将高温铁水浇注到铸型内，高温铁水和白膜内的泡沫模型接触，泡沫模型一边被气化，铁水一边替代泡沫模型进入耐火涂料型壳内部，冷却后形成中部槽铸型产品。
[0003]但是，这种消失模整体铸造技术的缺点是高温铁水在气化泡沫模型的过程中，泡沫模型燃烧生成的碳元素及杂质吸附在涂料型壳的内壁上，不能被及时排出，它会与铁水接触后进入铸件中，尤其是在铸件的表层或壁上会造成增碳严重，从而使铸件的脆性增大，强度降低，铸件产品质量受到较大影响。
【发明内容】
[0004]有必要提出一种能够将泡沫模型中的碳元素提前排出到铸件型腔之外、避免碳元素吸附在涂料型壳的内壁上、进而在浇注和铸件凝固时混入铸件、造成增碳缺陷的中部槽整体铸造空壳真空负压振动浇注法。
[0005]一种中部槽整体铸造空壳真空负压振动浇注法，包括以下步骤:步骤一:该步骤包括泡沫1?型制造、刷涂料、供干:
泡沫模型制造:使用经过充分烘干的聚苯乙烯材料依据中部槽的实体结构制造泡沫模型；
刷涂料:将泡沫模型刷涂耐火涂料，刷涂耐火涂料时采用流涂加刷涂的方式对泡沫模型进行整体刷涂，使得耐火涂料对泡沫模型的覆盖率达到100%;
烘干:将刷涂耐火涂料的泡沫模型置于烘房内烘干，烘房内湿度小于40%，烘干温度为50°?60°，烘干时间为8h?18h，将烘干后的泡沫模型再次刷涂料；
重复上述刷涂料、烘干的步骤各三遍，得到白膜铸型，所述白膜铸型的耐火涂料层的厚度为2mm?3mm ；
步骤二:砂箱置于振动台上，将白膜铸型放入砂箱内，在砂箱内填入干砂，同时启动振动机，实现边振动边填砂，填砂完毕后关闭振动机，然后在砂箱的上口的口部覆盖塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖厚度大于30mm的型砂以将塑料薄膜盖住；
步骤三:该步骤包括烧白膜、空壳真空负压振动浇注、浇注后持续振动:
烧白膜:启动真空栗从砂箱外部对砂箱内的型砂、白膜铸型进行负压抽吸，当真空栗抽吸压力大于0.06MPa时，使用富氧乙炔喷枪点燃白膜铸型内的泡沫模型，使得白膜铸型内部的泡沫模型全部燃烧气化，留下空壳铸型；
空壳真空负压振动浇注:保持真空栗抽吸压力不低于0.04MPa，将铁水或钢水浇入浇注系统，待进入空壳铸型的铁水或钢水达到空壳铸型的高度的1/3?1/2时，启动振动机，继续浇注铁水或钢水至铁水或钢水与冒口口部平齐；
浇注后持续振动:待铁水与冒口口部平齐后停止浇注，浇注完成后，保持真空栗对砂箱内的负压抽吸压力，并且振动台持续振动至铸件凝固，然后保温12h?24h后开箱，铸件清理。
[0006]本发明的步骤包括白膜制造、振动造型、空壳负压振动浇注，在空壳负压振动浇注步骤中，先烧白膜，即将泡沫模型燃烧气化得到涂料空壳铸型，然后在对该空壳铸型采用真空负压振动浇注，烧白膜的过程可将聚苯乙烯泡沫模型先燃烧干净，配合负压抽吸，燃烧后的碳元素被真空负压抽吸到外部，不会停留在涂料空壳铸型的内部或内壁上，相比于边浇注边气化的方法，避免了碳元素与流动铁水或钢水、及铸件的表面的接触，避免了铸件的增碳缺陷，同时，铸件在振动条件下浇注、结晶、凝固，晶粒得到进一步细化，显著优化了晶体组织结构，材料的机械性能得到明显提升，保证了铸件的产品质量。
【具体实施方式】
[0007]上述中部槽整体铸造空壳真空负压振动浇注法包括以下步骤:
步骤一:该步骤为白膜制造步骤，包括泡沫模型制造、刷涂料、烘干:
泡沫模型制造:使用经过充分烘干的聚苯乙烯材料依据中部槽的实体结构制造泡沫模型，例如在50°?60°的烘箱或烘房内将聚苯乙烯材料烘干至水份含量小于0.1%;
刷涂料:将泡沫模型刷涂耐火涂料，刷涂耐火涂料时采用流涂加刷涂的方式对泡沫模型进行整体刷涂，使得耐火涂料对泡沫模型的覆盖率达到100% ;
烘干:将刷涂耐火涂料的泡沫模型置于烘房内烘干，烘房内湿度小于40%，烘干温度为50°?60°，烘干时间为8h?18h，将烘干后的泡沫模型再次刷涂料；
重复上述刷涂料、烘干的步骤各三遍，得到白膜铸型，所述白膜铸型的耐火涂料层的厚度为2mm?3mm。
[0008]步骤二:该步骤为振动造型步骤，砂箱置于振动台上，将白膜铸型放入砂箱内，在砂箱中填入干砂，同时启动振动机，实现边振动边填砂，填砂完毕后关闭振动机，然后在砂箱的上口的口部覆盖塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖厚度大于30mm的型砂以将塑料薄膜盖住，避免塑料薄膜裸露在外，在浇注时，避免炙热铁水或溅起的铁水花将塑料玻璃烫坏，导致不能密封。
[0009]步骤三:该步骤为空壳负压振动浇注步骤，包括烧白膜、空壳真空负压振动浇注、浇注后持续振动:
烧白膜:启动真空栗从砂箱外部对砂箱内的型砂、白膜铸型进行负压抽吸，当真空栗抽吸压力大于0.06MPa时，即真空栗对砂箱内的型砂、白膜铸型的负压抽吸压力大于0.06MPa时，使用富氧乙炔喷枪通过浇冒系统点燃白膜铸型内的泡沫模型，在负压抽吸压力的作用下，泡沫模型迅速全部燃烧气化，留下空壳铸型；
空壳真空负压振动浇注:保持真空栗抽吸压力不低于0.04MPa，即真空栗对砂箱内的型砂、白膜铸型的负压抽吸压力不低于0.04MPa将铁水浇入浇注系统，待进入空壳铸型的铁水达到空壳铸型的高度的1/3?1/2时，启动振动机，其中震动机的振动幅度为0.1mm至
0.5mm，振动频率为150Hz至300Hz，继续浇注铁水或钢水至铁水与冒口口部平齐，如果在未浇注空壳铸型时或之前就启动振动机，容易把空壳铸型振动崩塌，而振动浇注有助于浇注过程中铁水中晶粒均匀细化，所以在浇注到空壳铸型的高度的1/3?1/2时开始对其振动。
[0010]浇注后持续振动:待铁水或钢水与冒口口部平齐后停止浇注，浇注完成后，保持真空栗对砂箱内的负压抽吸压力，并且振动台持续振动至空壳铸型内的铸件凝固，然后保温12h?24h后开箱，铸件清理。
[0011]进一步，步骤一中的流涂加刷涂的过程为:使用流涂机对泡沫模型流涂，从流涂机的涂料出口流出的涂料在沿着泡沫模型流动的过程中涂挂在泡沫模型的表面，之后将泡沫模型的底面、凹陷处及流涂不能覆盖的位置使用人工刷涂进行刷涂涂料，保证涂料对模型的局部缺陷、薄弱部位、底面的修补，满足100%覆盖率。
[0012]进一步，所述塑料薄膜的面积大于砂箱的上口的口部的面积，以使塑料薄膜将砂箱的上口的口部的外沿覆盖，使得砂箱的口部的型砂与砂箱之间的缝隙也被覆盖，负压抽吸时，此处不会漏气。
[0013]进一步，在步骤三中的烧白膜过程结束后的5min内开始空壳真空负压振动浇注过程中的铁水或钢水浇注。在烧白膜的过程中，真空栗的抽吸压力将砂箱内砂粒间的空气抽