[發明專利]一種用上店材料制備熔模鑄造制殼過程中面層的方法

有效

• 申請號: 201410200567.3
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN105081216B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 周雷;劉俊英;高映民;李增樂
• 申請（專利權）人: 陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C1/00
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

技術領域：

本發明涉及熔模精密鑄造的技術領域，涉及一種用上店材料制備熔模鑄造制殼過程中面層的方法。

背景技術：

熔模鑄造生產過程中，在進行制殼時，大多都以鋯英材料、剛玉材料作為面層材料，而鋯英材料、剛玉材料價格昂貴，用量很大，成本很高。

上店材料價格低廉，但由于其雜質含量較高，用來制作面層涂料時，材料本身的耐火度低，極易在高溫下同金屬材料發生化學反應，形成鑄件表面化學粘砂，惡化鑄造表面。因此傳統工藝上，上店材料只用于過渡層及加固層的制備。

近年來，航空裝備用有色金屬熔模鑄件越來越多，該類鑄件澆注溫度低(＜800℃)，大大低于鑄鋼件的澆注溫度(1600℃左右)。本發明通過嘗試采用上店砂粉作為制殼面層材料，經過反復試驗和調試，最終達到了與鋯英材料、剛玉材料一樣的技術效果，從而大幅降低了該類熔模鑄造的生產成本。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題：在現行的有色金屬熔模精密鑄造生產過程中，制殼時采用價格昂貴的鋯英材料、剛玉材料作為面層材料，造成了高額的成本，經濟性不足。

本發明的技術方案：

一種用上店材料制備熔模鑄造制殼過程中面層的方法，包括如下步驟，

步驟1準備原材料，上店粉，粒度280～320目、表面活性劑、消泡劑、硅溶膠GRJ—30、上店砂，粒度70～100目；

步驟2涂料配比為，硅溶膠10kg，上店粉28kg，表面活性劑17ml，消泡劑13ml；

步驟3將硅溶膠加入L形涂料攪拌機清潔的漿桶中，在不斷攪拌的情況下，逐步加入上店粉；

步驟4上店粉加入至上店粉總量的70％時，在不斷攪拌的情況下，緩慢加入表面活性劑，表面活性劑加入前，應用蒸餾水稀釋使用，加入量可適當調整；

步驟5上店粉加完后，在不斷攪拌的情況下，緩慢加入消泡劑，消泡劑加入前，應用蒸餾水稀釋使用，依據漿料涂掛和氣泡情況，加入量可適當調整；

步驟6用手輔助將塊狀的上店粉揉搓，使上店粉顆粒變碎與硅溶膠充分潤濕；

步驟7繼續攪拌6小時以上，測量粘度，調整粘度至32～38s；繼續攪拌24小時以上，待用；

步驟8掛砂，采用雨淋式掛砂機掛砂，完成面層的制備。

本發明的有益效果：

傳統的鋯英材料、剛玉材料價格在1.4萬元/t左右，而上店材料僅為360元/t左右，而且用量也僅為鋯英材料、剛玉材料的三分之一。因此，采用上店材料制備面層，極大降低了鑄件的生產成本。而且經過反復驗證，所制備的面層性能穩定，生產的鑄件表面質量良好，不低于用鋯英材料、剛玉材料制備面層時所生產鑄件的表面質量。本發明為澆注溫度在800℃以下的熔模鑄造提供了一種低成本的新工藝。

具體實施方式：

下面通過具體實施例對本發明的步驟進行進一步的詳細說明：

鑄件名稱：xx鑄件號：xxx.xxx.xxx材料：ZL201

1.制模：按相關工藝規程進行制模，制模完成后轉入制殼工序進行制殼。

2.制殼：

2.1涂料配制：

2.1.1涂料配比：硅溶膠：10Kg，上店粉：28Kg，表面活性劑17ml消泡劑：13ml

2.1.2按照上述涂料配比稱取(量取)配制涂料所用的各種原材料。

2.1.3先將硅溶膠加入L形涂料攪拌機清潔的漿桶中，在不斷攪拌的情況下，逐步加入上店粉。

2.1.4用手輔助將塊狀的上店粉揉搓，使上店粉顆粒變碎與硅溶膠充分潤濕。

2.1.5上店粉加入至總量70％時，在不斷攪拌的情況下，緩慢加入表面活性劑。

2.1.6當上店粉加完后，在不斷攪拌的情況下，緩慢加入消泡劑。

2.1.7所有原料加完后繼續攪拌≥6小時測量粘度，調整粘度至32～38s；涂料全部為新料時，攪拌24小時以上，若其中部分為補充加料時攪拌時間≥12小時，使漿料能充分潤濕并排出氣體，待用。

2.2掛料、掛砂：

將制作完成的模殼浸入面層涂料進行掛料，掛料要求全面均勻，不允許存在積料及未掛到的情況。掛料完成后涂撒70～100#上店砂，撒砂均勻，撒砂完成后將模組放置在干燥間進行干燥。干燥時間大于8h后涂掛第二層涂料。

2.3制殼2～7層。

3.熔化、澆注

3.1型殼一次焙燒：1020±10℃，保溫≥1小時，冷卻、水洗。

3.2型殼二次焙燒：650±10℃，保溫≥1.5小時后隨爐冷卻至290℃～330℃待澆注。