一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及消失模鑄造技術(shù)，具體為一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]消失模鑄造技術(shù)在國外已成為鑄造行業(yè)中一支不可忽視的力量，在鑄造生產(chǎn)中占有重要的地位，它越來越廣泛的應(yīng)用并被譽(yù)為明天的鑄造新技術(shù)。
[0003]我國消失模鑄鐵件生產(chǎn)約占整個(gè)鑄鐵件份額87%，消失模鑄鋼件生產(chǎn)則占鑄鋼件總產(chǎn)量的12%左右。消失模鑄造工藝生產(chǎn)鑄鋼件不同于生產(chǎn)鑄鐵件，獲得良好品質(zhì)的鑄鋼件相對(duì)比較困難，消失模鑄鋼件易產(chǎn)生增碳、夾渣、氣孔、反噴和白點(diǎn)等消失模鑄造缺陷，是消失模鑄造這種“干砂負(fù)壓實(shí)型鑄造”工藝在澆注過程中泡沫模樣氣化和液態(tài)金屬干砂負(fù)壓條件下充型產(chǎn)生的特有鑄造缺陷。
[0004]消失模澆注系統(tǒng)在整個(gè)鑄造工藝系統(tǒng)中十分關(guān)鍵，金屬液引入的速度、壓力，渣、氣的排除等直接影響鑄件的質(zhì)量。目前消失模澆注系統(tǒng)普遍采用普通泡沫塑料漏斗型澆口杯和泡沫塑料直澆道粘接組合而成的澆注入水系統(tǒng)。這種入水系統(tǒng):一方面，普通漏斗型泡沫塑料澆口杯容量小，澆注速度不易控制，型腔內(nèi)金屬液充型流動(dòng)紊亂，易產(chǎn)生夾渣、氣孔缺陷；同時(shí)該結(jié)構(gòu)澆口杯使直澆道常處于暴露狀態(tài)卷入大量空氣，泡沫模樣不是氣化消失而是有氧爆炸燃燒消失，生成大量游離碳，鋼液吸收彌散的碳分子，導(dǎo)致消失模鑄鋼件的增碳缺陷；另一方面，澆口杯與直澆道的粘膠連接方式下，二者貼合面連接不牢靠，后續(xù)刷涂搬運(yùn)過程中易開裂，且二者結(jié)合處為澆注系統(tǒng)中的過熱區(qū)，涂層受熱易開裂，負(fù)壓真空作用下導(dǎo)致型腔進(jìn)砂，形成消失模鑄鋼件的白點(diǎn)缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有消失模鑄鋼件鑄造時(shí)存在易產(chǎn)生夾渣、氣孔、增碳、白點(diǎn)缺陷的問題，提供了一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法。
[0006]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法，采用如下步驟:a、制備外壁開有水平環(huán)狀槽口的錐狀鋼制澆口杯，鋼制澆口杯上端內(nèi)徑與下端內(nèi)徑的比例為4-5:1，鋼制澆口杯下端內(nèi)徑與其高度的比例為1:5-6，鋼制澆口杯的底端設(shè)置有與其一體的環(huán)狀砂托，且鋼制澆口杯是由以其軸線所在平面分割的兩部分組成，用鐵絲沿水平環(huán)狀槽口將鋼制澆口杯捆綁成一個(gè)整體，隨后在鋼制澆口杯內(nèi)壁刷涂耐火涂料層；b、砂箱內(nèi)填砂振動(dòng)造型后，用刀片將干砂上方的泡沫塑料直澆道上端面耐火涂料層割去露白，鋪上塑料薄膜，并在泡沫塑料直澆道外壁周圍鋪設(shè)環(huán)狀耐火泥條；C、將鋼制澆口杯套在泡沫塑料直澆道上，使環(huán)狀耐火泥條與環(huán)狀砂托緊密貼合，封閉鋼制澆口杯與泡沫塑料直澆道間的縫隙；d、然后將塑料薄膜密封在砂箱上，并在鋼制澆口杯下方的塑料薄膜和環(huán)狀砂托上鋪設(shè)蓋砂層，對(duì)砂箱抽真空緊實(shí)鑄型，進(jìn)行負(fù)壓澆注；e、澆注完成后，解開鐵絲，鋼制澆口杯的兩部分會(huì)自動(dòng)脫離鑄件，完成澆筑作業(yè)。
[0007]鋼制澆口杯的口徑比例的設(shè)計(jì)是通過大量反復(fù)試驗(yàn)得出的，在消失模鑄鋼件澆注過程中，金屬液能很快達(dá)到充滿鋼制澆口杯封閉泡沫塑料直澆道的理想充型狀態(tài)，阻止大量空氣卷入澆注系統(tǒng)，使泡沫模樣氣化消失而不是有氧爆炸燃燒消失，碳?xì)洳环蛛x，有效防止消失模鑄鋼件的增碳缺陷；消失模鑄鋼件澆注溫度比鑄鐵件澆注溫度高200°C以上，模樣氣化分解速度成倍增加，充型氣阻大，鋼制澆口杯下口徑與高度的比例設(shè)計(jì)增大了金屬液的充型壓力頭，克服了充型阻力，防止金屬液的反噴現(xiàn)象；同時(shí)，上述兩特征配合使進(jìn)水速度不受人為操作影響，充型靜壓頭恒定，金屬液流動(dòng)前沿液面進(jìn)給平穩(wěn)，有利于浮渣排氣，杜絕夾渣、氣孔現(xiàn)象的發(fā)生；在消失模澆注過程中，鋼制澆口杯與泡沫塑料直澆道的連接處，金屬液流速高、壓強(qiáng)大，鋼制澆口杯與泡沫塑料直澆道的插入結(jié)構(gòu)配合環(huán)狀耐火泥條封閉的結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)泡沫塑料澆口杯與直澆道粘膠連接不牢靠的問題，同時(shí)環(huán)狀耐火泥條耐火度高，防止因耐火涂料層過度受熱剝離、開裂，負(fù)壓真空下吸入干砂，形成白點(diǎn)缺陷的缺陷；克服了現(xiàn)有消失模鑄鋼件鑄造時(shí)存在易產(chǎn)生夾渣、氣孔、增碳、白點(diǎn)缺陷的問題。
[0008]本發(fā)明采用的鑄造方法合理可靠，杜絕了傳統(tǒng)消失模鑄鋼件鑄造時(shí)存在易產(chǎn)生夾渣、氣孔、增碳、白點(diǎn)缺陷現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而有效地提高了鑄鋼件的性能，而且鋼制澆口杯可以重復(fù)使用，減少了泡沫塑料澆口杯人工制作的成本，具有工藝流程簡單、操作方便快捷且成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1_水平環(huán)狀槽口，2-鋼制澆口杯，3-環(huán)狀砂托，4-泡沫塑料直澆道，5-塑料薄膜，6-環(huán)狀耐火泥條，7-蓋砂層。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法，采用如下步驟:a、制備外壁開有水平環(huán)狀槽口 I的錐狀鋼制澆口杯2，鋼制澆口杯2上端內(nèi)徑與下端內(nèi)徑的比例為4-5:1，鋼制澆口杯2下端內(nèi)徑與其高度的比例為1:5-6，鋼制澆口杯2的底端設(shè)置有與其一體的環(huán)狀砂托3，且鋼制澆口杯2是由以其軸線所在平面分割的兩部分組成，用鐵絲沿水平環(huán)狀槽口 I將鋼制澆口杯2捆綁成一個(gè)整體，隨后在鋼制澆口杯2內(nèi)壁刷涂耐火涂料層；b、砂箱內(nèi)填砂振動(dòng)造型后，用刀片將干砂上方的泡沫塑料直澆道4上端面耐火涂料層割去露白，鋪上塑料薄膜5，并在泡沫塑料直澆道4外壁周圍鋪設(shè)環(huán)狀耐火泥條6 ;c、將鋼制澆口杯2套在泡沫塑料直澆道4上，使環(huán)狀耐火泥條6與環(huán)狀砂托3緊密貼合，封閉鋼制澆口杯2與泡沫塑料直澆道4間的縫隙；d、然后將塑料薄膜5密封在砂箱上，并在鋼制澆口杯2下方的塑料薄膜5和環(huán)狀砂托上鋪設(shè)蓋砂層7，對(duì)砂箱抽真空緊實(shí)鑄型，進(jìn)行負(fù)壓澆注；e、澆注完成后，解開鐵絲，鋼制澆口杯2的兩部分會(huì)自動(dòng)脫離鑄件，完成澆筑作業(yè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法，其特征在于:采用如下步驟:a、制備外壁開有水平環(huán)狀槽口( I)的錐狀鋼制澆口杯(2)，鋼制澆口杯(2)上端內(nèi)徑與下端內(nèi)徑的比例為4-5:1，鋼制澆口杯(2)下端內(nèi)徑與其高度的比例為1:5-6，鋼制澆口杯(2)的底端設(shè)置有與其一體的環(huán)狀砂托(3)，且鋼制澆口杯(2)是由以其軸線所在平面分割的兩部分組成，用鐵絲沿水平環(huán)狀槽口( I)將鋼制澆口杯(2)捆綁成一個(gè)整體，隨后在鋼制澆口杯(2)內(nèi)壁刷涂耐火涂料層；b、砂箱內(nèi)填砂振動(dòng)造型后，用刀片將干砂上方的泡沫塑料直澆道(4)上端面耐火涂料層割去露白，鋪上塑料薄膜(5)，并在泡沫塑料直澆道(4)外壁周圍鋪設(shè)環(huán)狀耐火泥條(6 ) ;c、將鋼制澆口杯(2 )套在泡沫塑料直澆道(4)上，使環(huán)狀耐火泥條(6 )與環(huán)狀砂托(3)緊密貼合，封閉鋼制澆口杯(2)與泡沫塑料直澆道(4)間的縫隙；d、然后將塑料薄膜(5 )密封在砂箱上，并在鋼制澆口杯(2 )下方的塑料薄膜(5 )和環(huán)狀砂托上鋪設(shè)蓋砂層(7 )，對(duì)砂箱抽真空緊實(shí)鑄型，進(jìn)行負(fù)壓澆注、澆注完成后，解開鐵絲，鋼制澆口杯(2)的兩部分會(huì)自動(dòng)脫離鑄件，完成澆筑作業(yè)。
【專利摘要】本發(fā)明具體為一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法，解決了現(xiàn)有消失模鑄鋼件鑄造時(shí)存在易產(chǎn)生夾渣、氣孔、增碳、白點(diǎn)缺陷的問題。制備底端設(shè)置有環(huán)狀砂托的鋼制澆口杯，鋼制澆口杯上端與下端內(nèi)徑比例為4-5：1，下端內(nèi)徑與其高度的比例為1:5-6，且鋼制澆口杯為可拆卸式結(jié)構(gòu)；b、用刀片將泡沫塑料直澆道上端面耐火涂料層割去露白，鋪上塑料薄膜，并在泡沫塑料直澆道外壁周圍鋪設(shè)環(huán)狀耐火泥條；c、將鋼制澆口杯套在泡沫塑料直澆道上，封閉鋼制澆口杯與泡沫塑料直澆道間的縫隙；d、然后將塑料薄膜密封在砂箱上，并鋪設(shè)蓋砂層，對(duì)砂箱抽真空負(fù)壓澆注；e、澆注完成后，鋼制澆口杯拆卸，完成澆筑作業(yè)。本發(fā)明有效地提高了鑄鋼件的性能。
【IPC分類】B22C9/04
【公開號(hào)】CN104942229
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510343516
【發(fā)明人】李曉霞, 李新泉, 吳端葉, 閆云飛, 莊國順
【申請(qǐng)人】山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月19日