专利名称：一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法
技术领域：
本发明属于铸造工程技术领域，特别涉及灰口铸铁消失模铸造工艺范畴。
背景技术：
在我国，灰口铸铁消失模铸造是近十多年来发展起来的铸造领域的先进制造技术，以其成本低、工艺先进、绿色环保和铸件质量高等优势，得到较多铸造企业的重视和应用。然而，由于其制作消失模的泡沫模样主要采用含碳约92%的聚苯乙烯为原料制作，常规的铸造工艺致使铸件产生该技术下的特有的铸造缺陷——夹灰，生产中夹灰的废品率一般在5 10%。而且，夹灰往往产生在铸件的表皮下，肉眼难以观察到，只有在切削加工时才会被发现，给生产造成极大地人力和能源的浪费。由于夹灰现象的存在，使得消失模铸造的绿色环保优势得不到充分的体现。通过研究发现夹灰的主要形成原因是铸件浇注过程中泡沫聚苯乙烯模样气化不良，产生的残留物质卷入到铸铁液中所致。为此，本发明的发明人 根据夹灰的形成机理，提出了一种能够基本消除消失模铸铁件夹灰缺陷的工艺方法。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服消失模铸铁件夹灰缺陷，从而提高整个灰口铸铁消失模铸造品质的目的而提出来的。即提供一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法。本发明的技术解决方案是这样实现的，通过控制密切相关的工艺参数，包括浇注系统控制，浇注温度控制，浇注负压度控制，涂料常温透气性控制，等四个方面的工艺过程控制。其特征在于浇注系统的设计包括内浇道、横浇道、直浇道的截面积之比，浇注温度的合理范围值控制，合适的负压度范围，涂料的透气性控制。灰口铸铁消失模铸造工艺方法的具体设计如下一、消失模灰口铸铁件的浇注温度控制在1400 1500°C之间，优选的温度控制范围是1420 1450°C之间。当铸件平均壁厚δ彡2cm，取浇注温度上限值，当δ > 2cm时，取浇注温度下限值。二、消失模铸造在浇注时的浇铸系统的负压度控制在O. 035 O. 050MP范围之内。当铸件总质量G ( 50Kg时，取负压度的在O. 035 O. 040Mp,当G > 50Kg时，取负压度在
O.04 O. 050Mp。三、消失模灰口铸铁铸造的消失模外表层的涂料的透气性利用STZ直读式型砂透气率测定仪测得，其常温透气性应控制在40 60cm2/KPamin，优选的常温透气性应控制在45 55cm2/KPa · min。当铸件总质量G < 50Kg时，取透气性的下限值，当G彡50Kg时，取透气性的上限值。四、浇注系统的直浇道、横浇道和内浇道横截面积比为直浇道总截面积横浇道总截面积内浇道总截面积=(O. 9 I. I) (O. 8
O.9) I。用公式表示s直Σs横Σ s 内=(O. 9 I. I) : (O. 8 O. 9) : I。
其中
权利要求
1.一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法，该方法主要包括浇注系统的直浇道、横浇道和内浇道横截面积的控制，浇注温度控制，浇注负压度控制，涂料的常温透气性控制四个工艺方面的控制，其特征是按照以下的技术条件控制 一、浇铸温度控制在1400 1500°C； 二、浇铸负压度控制在O.035 O. 050MPa ； 三、消失模外涂料常温透气性控制在40 60cm2/KPa · min ； 四、浇注系统的直浇道、横浇道和内浇道横截面积控制为直浇道总截面积横浇道总截面积内浇道总截面积=(0.9 I. I) (O. 8 O. 9) I。
2.按照权利要求I所述的一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法，其特征在于所说的浇铸温度控制在1420 1450°C。
3.按照权利要求I所述的一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法，其特征在于所说的消失模外涂料常温透气性控制在45 55cm2/KPamin。
4.按照权利要求I所述的一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法，其特征在于所说的浇注系统的内浇道横截面总面积按照下述公式确定Y s = 3.23VG内 μκ」犯P 其中Σ S 是内浇道的总截面积，单位cm2而是铸件和浇道的总质量，单位Kg ; μ是浇注系统流量系数，数值范围0. 3 O. 65 ; K是铸件壁厚系数，数值范围0. 4 O. 6 ; δ是铸件平均壁厚，单位cm ；Ηρ是浇铸平均静压头，取值范围直浇道的高度减去O O. 5倍铸件高度，单位cm。
全文摘要
本发明公布了一种灰口铸铁消失模铸造工艺方法，包括浇注系统设计、浇注温度控制、浇注负压度控制、涂料的常温透气性控制。通过选择合适控制参数、采用综合控制工艺，完全满足消失模铸造中泡沫聚苯乙烯模样完全气化的条件，从而消除消失模铸件夹灰缺陷，提高消失模铸造质量。经过实际生产检验，由于夹灰产生的废品率由原来的5％～10％下降到1％～3％。该工艺具有设计可靠，现场可操作性好、易实现的特征。按照本发明提供的这些工艺控制方法，能够基本上消除消失模灰铸铁件的夹灰缺陷，提高铸件的成品率。该工艺方法适用于不同牌号的消失模灰铸铁件。
文档编号B22C9/04GK102699277SQ20121014242
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者廖希亮, 杨玉光, 董利 申请人:杨玉光