[發明專利]高強度消失模空腔無碳鑄型隨鑄件冷卻自行潰散的方法

在審

• 申請號: 202111384129.3
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114042858A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 劉玉滿;劉翔
• 申請（專利權）人: 桂林中鑄機械科技有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00;B22C9/04
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 覃永峰

本發明公開了一種高強度消失模空腔無碳鑄型隨鑄件冷卻自行潰散的方法，包括：流態或濕態混凝料的配制與涂附：混凝料分面層料和背層料，以不同的組元分別配制；EPS模樣與混凝料復合造型；鑄型初凝；鑄型干燥與EPS模樣氣化形成無碳空腔，得到空腔鑄型；澆注金屬液，獲得鑄件。這種方法可簡化工序，工效和操作可靠性提高，環保少無污染，而且突破了石蠟熔模鑄造和消失模EPS模樣涂敷多層涂料的氣化空殼法只能適應于生產小型鑄件的局限性。

技術領域

本發明涉及消失模鑄造技術領域，具體是一種高強度消失模空腔無碳鑄型隨鑄件冷卻自行潰散的方法。

背景技術

消失模鑄造是21世紀輕型化高效率的一項先進工藝技術，在中國已有4000多家消失模鑄造企業，其中已有1500家以上采用干砂負壓下富氧先燒空后澆注金屬液的工藝，如公開號為CN101690976A的中國專利公開的消失模鑄造采用高性能涂層負壓燃燒空殼澆注氣流速冷消除碳缺陷法，此法比傳統的實型澆注有了巨大的突破性和先進性，鋼鐵消失模鑄件的增碳缺陷得到了比較好的消除和控制，但由于燒空的時間和鑄件結構及大小不同的局限性，一般情況下還難以完全燒空型內的聚苯乙烯泡沫（Expanded Polystyrene，簡稱EPS），燒空度多為80～95%范圍，即還有5%以上的殘余碳，也就是說微增碳的威脅仍然存在，對于高要求的鑄件，如兵器、軍工、國防裝備、高鐵、航空、航天等裝備的特殊鑄件，尚不能滿足需要，EPS模樣在500℃以上有充足的氣化時間才能實現完全空殼而無碳殘余。如果實施仿熔模鑄造空殼法，采用的是熔模鑄造水玻璃類或硅溶膠類涂料，其工藝繁瑣，生產周期長，涂層固化和焙燒過程污染嚴重，能耗驚人，需在1000℃以上長時間焙燒才能保證殼型的透氣性，而且這種涂料不易脫砂清理，實屬“少慢差費”的落后工藝。在全國4000多家消失模鑄造廠中，幾乎所有廠家平時都常常需要生產一些或單件、或小批量、或大批量質量要求高并需嚴格控制碳成分的鑄件，特別是低碳鋼、低碳合金鋼等鑄件。因此，EPS氣化空殼無碳鑄造技術是我國和國際消失模鑄造迫需解決的現實問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足，而提供一種高強度消失模空腔無碳鑄型隨鑄件冷卻自行潰散的方法。這種方法可簡化工序，工效和操作可靠性提高，環保少無污染，而且突破了石蠟熔模鑄造和消失模EPS模樣涂敷多層涂料的氣化空殼法只能適應于生產小型鑄件的局限性。

實現本發明目的的技術方案如下：

一種高強度消失模空腔無碳鑄型隨鑄件冷卻自行潰散的方法，包括如下步驟：

S1. 流態或濕態混凝料的配制與涂附：

混凝料分面層料和背層料，以不同的組元分別配制：

S1-1.面層流態混凝料配制，各組分以重量百分比計為：

15%～25%普通水泥，71%～81%藍晶石，1%聚丙烯酰胺，1%植物粉，2%α淀粉，各原料過150～200目篩，混合后，加入占此5料總重量比為50%～80%的水，攪拌15～25min，形成流態或類同牙膏狀混凝料；

S1-2.背層濕態混凝料配制，各組分以重量百分比計為：

20%～30%普通水泥，69%～79%20～100目填充砂料，1%植物粉，所述植物粉的粒度為0.5～3mm，混合后，加入占此3料總重量比為15%～25%的水，攪拌8～12min，形成濕態混凝料；

S2.EPS模樣與混凝料復合造型：

把面層混凝料刷涂或刮附（類同刮膩子）于EPS模樣表面，待其濕態無蠕變時的厚度達3～4mm即可轉入下道工序：

把附著了面層混凝料的EPS模樣置于砂箱中填充背層混凝料造型；

S3.鑄型初凝：

上述復合造型工序完成后，放置6小時以上自然凝固，形成有較好強度的實型，常溫靜置24小時以上；

S4.鑄型干燥與EPS模樣氣化形成無碳空腔：

干固的實型鑄型置于600～650℃可控溫的氣化爐內，EPS模樣迅速氣化和熱解，待充分氣化完全之后得到空腔鑄型；

S5.澆注金屬液：