[發明專利]一種高表面質量的多孔類不銹鋼管座鑄件的快速生產方法

在審

• 申請號: 201911378278.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111001757A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 周中波;盛國富;何益可;余國嚴;林琳;鐘建偉;薛祥義
• 申請（專利權）人: 西安西工大超晶科技發展有限責任公司;中廣核鈾業發展有限公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B22C9/04;B22C9/24;B22D18/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 郭瑤

一種高表面質量的多孔類不銹鋼管座鑄件的快速生產方法，繪制鑄件三維結構，并設計鑄件澆注系統，鑄件澆注系統的靜壓頭的高度為鑄件高度的1.8～2.2倍；制作鑄件蠟模；采用中溫蠟制作澆注系統，并將鑄件蠟模和澆注系統組合，得到鑄件硅溶膠模殼；對鑄件硅溶膠模殼進行涂掛；進行模殼脫蠟和焙燒，然后進行模殼烘型，最后采用真空重力澆注模殼。本發明設計管座類鑄件靜壓頭為鑄件高度的1.8～2.2倍，避免因壓頭不足導致鑄件表面的不平整情況，同時又避免壓頭過大，漲裂鑄件表面模殼的情況出現，并且可以節省鑄件用料。通過本發明中的不銹鋼類管座鑄件模殼制備工藝參數，最大程度的利用現有模殼材料提高鑄件的表面質量。

技術領域

本發明涉及一種高表面質量的不銹鋼管座鑄件的快速生產方法。該方法適用于不銹鋼材質鑄件，管座類薄厚壁相間、存在多個導向孔的鑄件，用以提高其表面質量的快速生產工藝方法。

背景技術

核電技術是當前唯一能大規模替代化石能源的成熟技術，我國現階段核電比例與經濟發展水平極不協調，國家提出了在2020年，核電運行裝機容量爭取達到4000萬千瓦，占全國電力裝機容量的4％，2030年以后核電裝機容量要求達到總發電量的16％的世界平均水平。因此，今后的10多年將是我國核電高速發展的階段。

不銹鋼管座是核反應堆里的重要組成構件，除常規化學成分、力學性能及尺寸精度必須符合標準要求外，其表面粗糙度對其使用性能的影響極為顯著。一般情況下，管座表面質量表面粗糙度要求達到3.2，但通常條件下熔模精密鑄件表面粗糙度為6.3，極限水平可達到3.2，但鑄件結構相對簡單，表面積總和相對較小。而針對表面積較大的管座類復雜精密鑄件，擁有數十個重要的導向孔，表面積之和大，所以管座類鑄件表面粗糙度達到3.2要求，難度極大。為保證管座類鑄件的表面粗糙度，一般選擇金屬模具壓制鑄件蠟模，金屬模具的制作存在周期長、成本昂貴等特點，同時金屬型模具修改困難，不可能頻繁修正，尤其是面對非定型、試制型的不銹鋼管座類產品，傳統的金屬型模具制備蠟型已經不具備其生產能力。因此現階段迫切需要找到一種高表面質量的管座類鑄件的快速生產工藝方法。

發明內容

為了精密復雜多孔不銹鋼管座類鑄件更好的服務于我國核電站事業的發展以及快速保證鑄件質量的情況下縮短不定型鑄件的試制生產周期，本發明從生產過程操作方便簡易和保證鑄件高表面質量的角度出發，提出一種高表面質量的多孔類不銹鋼管座鑄件的快速生產方法，解決了多孔管座類鑄件快速生產時表面質量差的難題，保證了高表面質量的多孔類管座鑄件的快速開發生產。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種高表面質量的多孔類不銹鋼管座鑄件的快速生產方法，包括以下步驟：

步驟1：繪制鑄件三維結構，并設計鑄件澆注系統，鑄件澆注系統的靜壓頭的高度為鑄件高度的1.8～2.2倍；

步驟2：制作鑄件蠟模；

步驟3：采用中溫蠟制作澆注系統，并將鑄件蠟模和澆注系統組合，得到鑄件硅溶膠模殼；

步驟4：對鑄件硅溶膠模殼進行涂掛；

步驟5：進行模殼脫蠟和焙燒，然后進行模殼烘型，最后采用真空重力澆注模殼。

本發明進一步的改進在于，步驟1中，靜壓頭呈拋物線形式。

本發明進一步的改進在于，步驟2中，采取機加蠟模的方式制作鑄件蠟模。

本發明進一步的改進在于，步驟2中，鑄件蠟模材質按質量百分比計，包括43～46％硬質石蠟，26～29％聚合松香，22～27％改性松香以及3～5％聚乙烯。

本發明進一步的改進在于，步驟4中，涂掛的具體過程如下：

(1)制備面層漿料：將硅溶膠與鋯英粉混合后加入滲透劑和消泡劑；其中，硅溶膠與鋯英粉的質量比為1:(4～5)，滲透劑和消泡劑的質量均為硅溶膠質量的0.7％；