专利名称：生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，属于铸造工艺技术领域。
背景技术：
目前，国内研究开发 生产超临界铸钢件的厂家很少，且主要是以水玻璃砂和呋喃树脂砂生产为主，这两种砂退让性不好、热膨胀系数大，导致废品率极高，而且不可回收利用、有异味，环境污染大，对操作工的身体健康也有极大的危害。由于国内铸造工艺比较落后，生产的产品质量不稳定，导致生产成本较高，工期长。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种配比铸型强度高、高温退让性、溃散性好的生产大型超临界铸钢件用的型砂的工艺。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂石英砂=(I. 5 2) 100，碱性酚醛树脂固化剂=100 (20 30);面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酹醒树脂铬矿砂=(I. 5 2) 100,碱性酹醒树脂固化剂=100 (15 25)。进一步地，所述固化剂在25°C时粘度< 150厘泊，优选在25°C时粘度< 100厘泊。进一步地，石英砂采用30/50目或40/70目的天然石英砂，其含SiO2 ^ 97% (重
量)O进一步地，铬矿砂为40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。本发明的有益效果(一)原料碱性酚醛树脂砂工艺粘结剂中不含N，P，S;树脂高温下燃烧，砂型退让性高，铸件不容易开裂；对原砂酸消耗值要求低，适应性好，大大改善了铸造工艺条件；(二)产品质量铸钢件尺寸精度高、外部轮廓清晰、铸件表面光洁、外部质量好、组织致密、铸件综合品质高，用碱性酚醛树脂砂工艺可使铸件表面粗糙度提高30 60um，减少铸件的内在缺陷(气孔、缩松、缩孔)及表面裂纹，可使铸件公差等级MT提高到12-14级，大大减少铸件的热裂纹倾向，这主要是由于树脂砂具有较好的流动性、宜紧实、脱模时间可调节、硬化强度高、在其后的搬运和合箱过程中不变形，同时因树脂砂的刚度高，在浇注和凝固过程中基本上无型壁位移现象，所以铸件的尺寸精度高，且成品率高；(三)改善工作环境此种树脂砂省去了烘干工艺，型砂易紧实，效率高，溃散性好容易清理，无异味，对环境和人无影响，大幅度降低了工人的劳动强度，改善了作业环境，为提高生产效率创造了条件，而且可以再生，有利于环保。
具体实施例方式一种生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺
I)其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂比石英砂=(I. 5 2) 100，碱性酚醛树脂固化剂=100 (20 30)，石英砂为30/50目或40/70目天然石英砂，其含SiO2 >97% (重量)。碱性酚醛树脂砂制备方法在连续式树脂混砂机内先放入石英砂和固化剂，混碾2 4分钟后加入碱性酚醛树脂，继续混碾I 2分钟后卸砂，造型。
2)其面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酚醛树脂铬矿砂=(I. 5 2) 100，碱性酚醛树脂固化剂=100 (15 25)，铬矿砂为40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。碱性酚醛树脂铬矿砂制备方法在双搅拌间隙式混砂机内先放入铬矿砂和固化剂，混碾2 4分钟后加入碱性酚醛树脂，继续混碾I 2分钟后卸砂，造型。所述固化剂在25°C时粘度彡150厘泊，优选固化剂在25°C时粘度彡100厘泊。在造型时，在木模表面均匀涂抹脱模剂，厚度在I 2mm之间，然后按照工艺规定将面砂和背砂制型。合箱后，采用热风机从浇注管道通热风，热风机的出风口温度在150°C 200°C之间，优选180°C，热吹4 8小时，在浇注前停风，用于干燥型砂。本公司通过实践，采用上述配方制备的型砂造型生产34件ZGlCrlOMoVWNbN大型主汽阀铸钢件,尺寸精度高、外部轮廓清晰、铸件表面光洁、外部质量好、组织致密、铸件综合品质高，通过UT、MT无损探伤检测，合格率达到了 100%，较之现有的用水玻璃砂造型生产22件ZGlCrlOMoVWNbN大型主汽阀铸钢件，产生裂纹8件，成品率提高了 36%。大型超临界铸钢件一般是指长期在高温、低温、高压状态下使用的钢种，其化学成分要求为
—C Si I Mn I PS I Cr I W I Mo I V I Ni I Nb I NAl "
0..11 020 ( 40~~ 920 ( 95 ( 90 ( 7 060 005 ( 03~~
0.14 0.50 1.20 °-02 0 01 10.20 1.05 1.05 0.25 0.80 0.10 0.06 0.02ZGlCrlOMoVffNbN属于超临界钢种，ZGlCrlOMoVWNbN主汽阀主要应用于火力发电机组，6000C，20Mpa等环境下能够达到正常使用的技术指标性能，如下表
Rp0.2RiiA4ZHBPATT50
Mpa__MPa__%__%__(J)___
一 ^520 — 彡680-850 —彡 15 ~ 彡40彡丨6^260 ~目标值(彡90)超临界钢种在火力发电机组上的应用可以大大提高煤炭利用率，降低环境污染。目前发达国家加强超临界机组材料的研究，其制造过程极为复杂，质量要求相当苛刻，铸钢件的内部质量和外观质量都要通过RT、UT、MT无损探伤检测，探伤级别达到机械部一级标准。应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂石英砂=(I. 5 2) : 100，碱性酚醛树脂固化剂=100 (20 30);面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酚醛树脂铬矿砂= (1.5 2) 100，碱性酚醛树脂固化剂=100 (15 25)。
2.根据权利要求I所述的生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于所述固化剂在25°C时粘度< 150厘泊。
3.根据权利要求2所述的生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于所述固化剂在25°C时粘度< 100厘泊。
4.根据权利要求I或2或3所述的生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于石英砂采用30/50目或40/70目的天然石英砂，其含SiO2彡97% (重量)。
5.根据权利要求I或2或3所述的生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于铬矿砂为40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。
全文摘要
本发明涉及一种生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂∶石英砂＝(1.5～2)∶100，碱性酚醛树脂∶固化剂＝100∶(20～30)；面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酚醛树脂∶铬矿砂＝(1.5～2)∶100，碱性酚醛树脂∶固化剂＝100∶(15～25)。本发明提供了一种配比铸型强度高、高温退让性、溃散性好的生产大型超临界铸钢件用的型砂的工艺。
文档编号B22C1/00GK102861865SQ20111018780
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者王纯宏 申请人:三鑫重工机械有限公司