[發明專利]一種鑄造砂型、工藝及砂型含水率控制系統

在審

• 申請號: 202110018560.X
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112548034A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 齊曉霓;朱合剛;屈曉航;劉永啟;苗春虎
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/12;B22C9/16
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所(普通合伙) 37223
• 代理人: 張雯

一種鑄造砂型、工藝及砂型含水率控制系統，屬于鑄造工藝技術領域。鑄造工藝中，為了使型砂在澆鑄鐵水之前具有一定粘接性，型砂必須含有一定的水分，這些微量的水分在與高溫熔融金屬相接觸時劇烈氣化，使鑄件表面產生較大粗糙度，嚴重時還會導致鑄件粘砂，導致鑄造失敗。本發明提供一種變含水率的砂型、鑄造的工藝以及砂型含水率的控制方法，相當于提前對砂型特殊的部位進行排氣，省去了制作排氣孔的步驟，避免了水氣在澆鑄過程中的蒸發，提高了鑄件表面質量。

技術領域

一種鑄造砂型、工藝及砂型含水率控制系統，屬于鑄造工藝技術領域。

背景技術

在鑄造工藝中，為了使型砂在澆鑄鐵水之前具有一定粘接性，型砂必須含有2~4%的水分，這些微量的水分在與高溫熔融金屬相接觸時劇烈氣化，使鑄件表面產生較大粗糙度，嚴重時還會導致鑄件粘砂，導致鑄造失敗。目前采用在砂型內合理布置排氣孔的方式，避免鑄件粘砂，提高鑄造質量，但是在砂型中布置氣道和氣孔僅能排出型腔上部的部分產氣，當型砂表面被熔融金屬覆蓋后，后續產氣難以排出，此時鑄件表面尤其是型腔的下表面的產氣就會繼續沖擊和惡化鑄件表面狀況。隨著生產過程進一步節能降本的迫切需求，若要進一步提高鑄件質量，增多氣孔及優化氣孔布置的方式已經遇到了瓶頸。

目前尚沒有一種能夠兼顧減少鑄造過程中型砂表面水汽，又不影響鑄件表面質量的鑄造工藝。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種減少鑄造時水分對鑄件表面影響，又能保證砂型質量的鑄造砂型、工藝及砂型含水率控制系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鑄造砂型，其特征在于：在砂型排氣不暢且強度足夠的位置含水率低于周圍位置30~90%；；所述的排氣不暢且強度足夠的位置包括：相較于周邊砂型表面凸起或凹陷的砂型表面、砂型的銳角部位。

對砂型特殊或異形部位的提前控制含水率，制成變含水率的砂型，使部分排氣不暢的位置在金屬液接觸時不會產生水氣，從源頭避免了氣體對鑄件表面的影響，可以大大減少甚至不再使用排氣孔，能夠簡化砂型制作的過程，僅對部分位置降低含水率也避免了為克服水氣問題而導致的砂型形狀、強度等影響。本身砂型強度高的位置排氣更為不暢，因此含水率調低，而對于強度較低的位置，其在澆鑄過程中完全能夠通過疏松的型砂排氣，因此也就不需要過低的含水率。

優選的，所述的相較于周邊砂型表面凸起或凹陷的砂型表面中，鈍角或圓角部位含水率低于周圍位置70~90%。

優選的，所述的鈍角或圓角部位含水率低于周圍位置85~87%。

優選的，所述的砂型的銳角部位含水率低于周圍位置50~70%。

優選的，所述的排氣不暢且強度足夠的位置通過局部加熱蒸發水分降低含水率。加熱蒸發的過程較為緩和，不需提前準備不同的含水率的型砂。

一種鑄造工藝，其特征在于：砂型制作后調整砂型排氣不暢且強度足夠的位置的含水率，然后澆鑄。砂型制作過程可直接制作完畢后再針對特殊部位控制含水率，相當于提前對砂型進行一次排氣，排氣效果更好，不會提高砂型制作過程的難度，能有效提高鑄件表面的平整度與強度。

優選的，調整含水率的方法為利用熱輻射對砂型照射。在所述的鑄造工藝中，砂型制作時利用熱輻射對排氣不暢且強度足夠的位置進行不同時間的照射，照射時間越長則含水率越低，澆鑄金屬液時產生的水氣則越少，鑄件表面越平整。照射加熱的方式不需要接觸砂型表面，也沒有對砂型直接施加的力，不會影響砂型本身的質量，更接近金屬液加入時砂型的表面狀態，并且加熱溫度與過程易于控制。

優選的，所述的熱輻射為白熾燈照射。白熾燈照射的加熱效率高。