一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法与流程

本发明涉及铸造技术领域，具体为一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法。

背景技术：

消失模铸造被铸造界人士成为“21世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”,其在工业生产中应运最广的为2种：一种消失模铸造技术；另一种则是实型铸造技术。

消失模铸造技术是用泡沫塑料制作成与铸件结构尺寸相近的模型，经浸涂耐火粘结涂料烘干后埋入特殊砂箱干砂造型，经三维或二维微振压紧实，在不用砂芯、活块甚至无冒口的情况下，浇入熔化的金属液而形成的铸件；主要应用在中小型铸件的成批、大量生产中。实型铸造技术使用泡沫板材进行机械或手工加工获得模型，通常在自硬砂铸造条件下完成造型和浇注，主要应用在单件、小批量生产。

对于实型铸造技术，在树脂自硬砂造型条件下生产，聚苯乙烯的二次分解程度越不充分，其所含苯乙烯单体、二聚物、三聚物越多，这些产物形成粘稠沥青状液体；液体分解残留在涂层靠铸件一侧，其中一部分被涂层吸收，一部分在金属与涂层之间形成一层聚合物薄膜，这层薄膜最终形成与铁液润湿性极差的碳沉积层，导致铸件表面形成积碳缺陷，解决铸件积碳对提高灰铸铁件质量有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法，具备通过添加暗冒口解决积碳缺陷，暗冒口排渣溢流效果提高，暗冒口使用贴水量下降的优点，解决了聚苯乙烯二次分解程度不充分导致的铸件积碳缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法，包括铸件，铸件上设置有直浇口、横浇口和内浇口，铸件上接触有暗冒口；

暗冒口顶端面长为70mm，宽为35mm，暗冒口底端面长为70mm，宽为15mm，暗冒口高度为130mm，暗冒口前端面高度为70mm。

作为本发明的进一步方案，暗冒口为扁片状暗冒口，每个暗冒口底部与铸件上部的接触面积为10.5平方厘米，在铸件上部每400平方厘米放置一个暗冒口，每个暗冒口重量为21kg。

实型铸造流程：实型铸造使用的是密度为17.5g/l的eps板材，使用材料为聚苯乙烯，通过机械加工制作出模型；

实型铸造在浇注充型的过程中，铁液在型腔内不断充型的过程中，泡沫不断溶解，不断气化，铁液不断占据型腔位置形成铸件。

聚苯乙烯热解过程：浇注铸件时，聚苯乙烯热解产物的形成过程有2个阶段：

s1、聚苯乙烯主链中薄弱环节断裂，降解为苯乙烯单体、二聚物、三聚物及甲苯产物；

s2、苯乙烯单体、二聚物、三聚物及甲苯发生二次分解，生成苯、乙苯和小分子气体产物。

铸件积碳成型原因：聚苯乙烯的最终热解产物主要取决于二次分解程度，二次分解程度越不充分，其所含苯乙烯单体、二聚物、三聚物越多，这些产物形成粘稠沥青状液体；液体分解残留在涂层靠铸件一侧，其中一部分被涂层吸收，一部分在金属与涂层之间形成一层聚合物薄膜，这层薄膜最终形成与铁液润湿性极差的碳沉积层，铸件内浇道开设在铸件的底部及侧底部，所以铸件远离内浇道位置及上箱面泡沫无法充分热解易处出现铸件表面积碳导致铸件表面形成积碳缺陷。

一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法，改进结果：

铸件上箱面未发现积碳现象，改进后的暗冒口在不增加数量及重量的情况下，暗冒口与铸件的接触面增加一倍，暗冒口排渣溢流效果提高，暗冒口使用贴水量下降22％，铸件外观质量进一步提升。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：铸件上接触有暗冒口，暗冒口为扁片状暗冒口，暗冒口顶端面长为70mm，宽为35mm，暗冒口底端面长为70mm，宽为15mm，暗冒口高度为130mm，暗冒口前端面高度为70mm；每个暗冒口底部与铸件上部的接触面积为10.5平方厘米，在铸件上部每400平方厘米放置一个暗冒口，每个暗冒口重量为21kg。

改进后的暗冒口在不增加数量及重量的情况下，暗冒口与铸件的接触面增加一倍，暗冒口排渣溢流效果提高，暗冒口使用贴水量下降22％，铸件上箱面未发现积碳现象。

附图说明

图1为本发明的铸件结构示意图；

图2为本发明的暗冒口主视尺寸图；

图3为本发明的暗冒口侧视尺寸图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法，包括铸件，铸件上设置有直浇口、横浇口和内浇口，铸件上接触有暗冒口。

实型铸造使用的是密度为17.5g/l的eps板材，使用材料为聚苯乙烯，通过机械加工制作出模型。

浇注铸件时，聚苯乙烯热解产物的形成过程有2个阶段：

s1、聚苯乙烯主链中薄弱环节断裂，降解为苯乙烯单体、二聚物、三聚物及甲苯产物；

s2、苯乙烯单体、二聚物、三聚物及甲苯发生二次分解，生成苯、乙苯和小分子气体产物。

实型铸造在浇注充型的过程中，铁液在型腔内不断充型的过程中，泡沫不断溶解，不断气化，铁液不断占据型腔位置形成铸件。

实施例2

请参阅图1、图2和图3，本发明提供的一种实施例：一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法，暗冒口为扁片状暗冒口，暗冒口顶端面长为70mm，宽为35mm，暗冒口底端面长为70mm，宽为15mm，暗冒口高度为130mm，暗冒口前端面高度为70mm。

每个暗冒口底部与铸件上部的接触面积为10.5平方厘米，在铸件上部每400平方厘米放置一个暗冒口，每个暗冒口重量为21kg。

添加暗冒口解决积碳缺陷，暗冒口排渣溢流效果提高，暗冒口使用贴水量下降。

实施例3

本发明提供的一种实施例：一种灰铸铁件实型铸造积碳缺陷的处理方法，铸件积碳成型原因：

聚苯乙烯的最终热解产物主要取决于二次分解程度，二次分解程度越不充分，其所含苯乙烯单体、二聚物、三聚物越多，这些产物形成粘稠沥青状液体；液体分解残留在涂层靠铸件一侧，其中一部分被涂层吸收，一部分在金属与涂层之间形成一层聚合物薄膜，这层薄膜最终形成与铁液润湿性极差的碳沉积层，铸件内浇道开设在铸件的底部及侧底部，所以铸件远离内浇道位置及上箱面泡沫无法充分热解易处出现铸件表面积碳导致铸件表面形成积碳缺陷。

改进结果：

铸件上箱面未发现积碳现象，改进后的暗冒口在不增加数量及重量的情况下，暗冒口与铸件的接触面增加一倍，暗冒口排渣溢流效果提高，暗冒口使用贴水量下降22％，铸件外观质量进一步提升。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。