專利名稱：防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造過程中防止塌箱的方法，尤其是指一種解決礦用刮板輸送機
整鑄中部槽采用消失模鑄造過程中塌箱問題的方法。
背景技術(shù)：
消失模鑄造是一種先進的鑄造方法，被稱為"二十一世紀的綠色鑄造"，與傳統(tǒng)的 砂型鑄造相比具有尺寸精度高、無分型分模面、成本低、投資少、生產(chǎn)周期短、環(huán)境污染小等 特點，是未來鑄造的一種發(fā)展趨勢，雖然消失模鑄造有著上述的優(yōu)點，并且消失模為實體模 型，造型過程中不容易塌箱，但是對于形狀復(fù)雜的鑄件來說，使用消失模鑄造方法鑄造的澆 注金屬液的過程中，由于金屬液的沖刷作用，以及消失模存在的劇烈燃燒和氣化，對型腔都 有很大的作用力，并且這種作用力不均勻，因此在消失模鑄造過程中仍然經(jīng)常出現(xiàn)塌箱的 問題。例如我公司生產(chǎn)的礦用刮板機中部槽在整體鑄造過程中就經(jīng)常出現(xiàn)塌箱問題。中部 槽是礦山中輸送礦山、煤等物料的設(shè)備中的一個主要部件，整體鑄造中部槽的外輪廓尺寸 為1500X300X1100mm，平均厚度為30mm，利用現(xiàn)有的常規(guī)消失模方法鑄造時，塌箱的幾率 很高。消失模鑄造的塌箱是發(fā)生在澆注金屬液的過程中，不但導(dǎo)致鑄件完全報廢，而且浪費 大量的能源、人力物力，耽誤生產(chǎn)時間。塌箱問題是人們最不愿見到的問題，在鑄造生產(chǎn)中 卻是一個普遍問題，工程技術(shù)人員對塌箱問題也比較棘手。 一般的使用消失模鑄造的廠家， 在解決塌箱問題時的處理方法是加大型砂的緊實力度，增加負壓，增加澆注速度來解決。但 工藝上的每一個參數(shù)變動都會影響鑄件質(zhì)量。消失模的材料采用的是可發(fā)性聚苯乙烯泡 沫，加大緊實力度時，型砂會加強對泡沫模型的壓迫，會造成泡沫模型的無序變形，導(dǎo)致鑄 件的尺寸偏差增大，出現(xiàn)尺寸不合格，嚴重者產(chǎn)生報廢。增加負壓后，鋼水的附壁效應(yīng)加大， 導(dǎo)致鑄件粘砂嚴重，致使鑄件報廢。而增加澆注速度后，白模(即泡沫模型)會在高溫的金 屬液的作用下劇烈熔化燃燒，會造成鋼水噴濺，白模渣和氣體來不及上浮逸出，單憑負壓又 抽不干凈氣體，所以鑄出鑄件后會出現(xiàn)氣孔，夾渣等鑄造缺陷，給后序工件整理工作帶來很 大的麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠防止消失模鑄造澆鑄過程中塌箱的 方法。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是 防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，包括采用真空泡沫消失模鑄造工藝中的制造 泡沫模型、刷涂料、烘干、埋箱造型、抽真空、負壓下澆鑄工序，在負壓澆鑄工序前抽真空的 過程中增加燃燒泡沫模型的工序，使泡沫模型燃燒掉，在泡沫模型原有的空間內(nèi)形成鑄造 型腔，燃燒模型后立即在抽真空的狀態(tài)下進行澆鑄。其包括的工藝過程變?yōu)橹圃炫菽?型_刷涂料_烘干_埋箱造型_抽真空_燃燒模型(同時也在抽真空)_負壓下澆鑄。
本發(fā)明的進一步改進是刷涂料工序的模型上的涂層均勻涂敷成2mm以上。
本發(fā)明的進一步改進在于所述泡沫模型上制有燃燒模型的燒口 。
本發(fā)明的進一步具體工藝方法為負壓下澆鑄工序的澆注時間在70 120秒之
間，澆注溫度在1600 1750°C。
本發(fā)明的進一步具體工藝方法為燃燒泡沫模型時，向泡沫模型中加入富氧物和 可燃物，使泡沫模型充分燃燒掉。最常用的富氧物是氧氣，可燃物是天然氣、乙炔氣等。
本發(fā)明的進一步具體工藝方法為燃燒模型的時間不大于10分鐘。使泡沫模型充 分燃燒掉即可。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進步在于 本發(fā)明采用消失?？涨粷沧⒌姆闯Ｒ?guī)方法解決了中部槽產(chǎn)品消失模鑄造澆注過 程中的塌箱問題。消失模的傳統(tǒng)方法是帶型澆注，一般理論會認為燒掉掛有涂料的白模后， 型砂會發(fā)生塌陷，更加增大了塌箱的可能性。但是經(jīng)過反復(fù)的試驗和探究，我們認為燒掉白 模后再澆鑄不發(fā)生塌箱也有其理論根據(jù)，在燒白模的過程中，涂層內(nèi)的型腔始終處于熱壓 狀態(tài)，而涂層外的型砂則處于負壓狀態(tài)，這樣能夠使涂層保持在一定的時間內(nèi)不變形。同時 在燒模后隨即進行的澆注金屬液的過程中由于型腔與大氣相通，熱壓與大氣壓相平衡，金 屬液在空腔中的流動性要遠遠好于帶白模澆注時的情況，金屬液會較快充滿型腔，因此可 以避免塌箱的現(xiàn)象。 在造型后澆注前將模型燒掉并通過負壓抽氣排出，還能改善鑄件碳含量的變動范 圍，使鑄件不增碳，還可以增加涂層的強度和透氣性，改善鑄件的表面質(zhì)量，保證鑄件尺寸 精度，減少附壁效應(yīng)，減少粘砂、氣孔、夾渣等缺陷，也解決了消失模鑄造工藝的其它容易產(chǎn) 生的鑄造缺陷，如鑄件增碳、積碳問題。 為了防止砂箱塌陷，在燃燒模型前、及在燃燒模型的過程、澆鑄過程中一直保持砂 箱的真空度是非常必要的，同時也應(yīng)該增加涂敷在泡沫模型外層的涂層的厚度，使泡沫模 型的涂層形成一個具有足夠支撐力的殼體，保證燃燒后的模型型腔的強度，為此模型外殼 涂層厚度應(yīng)在2mm以上均勻分布。為了不使由于燒模時間過長而導(dǎo)致涂層強度過低導(dǎo)致塌 箱，燒模時間應(yīng)控制在十分鐘之內(nèi)。澆注時間應(yīng)控制在70 120秒內(nèi)完成，澆注溫度應(yīng)在 1600 175(TC之間。為了縮短燒模時間，在燒模過程中應(yīng)加入助燃劑來使模型盡快完全燒 掉。 為了將泡沫模型燃燒干凈和迅速，在泡沫模型上預(yù)留出燃燒模型的燒口，以便于 可燃物和富氧物能夠順利進入泡沫模型的各個部分，在工廠實際中可燃物一般使用天然 氣，富氧物一般都是氧氣，天然氣和氧氣通過燒口 、澆口 、冒口進入泡沫模型內(nèi)，就能將泡沫 模型充分迅速燒掉，并可以防止泡沫的殘留物粘貼在涂料層的內(nèi)壁，以形成干凈的澆鑄用 的型腔。
具體實施例方式
下面結(jié)合鑄造中部槽的具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細說明
—、制造泡沫模型 按照中部槽的形狀制造泡沫模型(即白模)，除正確設(shè)置澆口、冒口之外，還在泡 沫模型的合適位置設(shè)置一燒口 ，在泡沫模型的底部設(shè)置一個積渣包。
二、刷涂料
在泡沫模型的外面均勻刷涂涂料，涂料的涂層厚度可達到3mm。
三、烘干 按照常規(guī)工藝將涂層烘干，保證涂層充分干燥，并不開裂。
四、埋箱造型 將上述處理的泡沫模型放在砂箱中，按照常規(guī)工藝方法用型砂埋箱，并振動造型，
使型砂具有一定的緊實度。 五、抽真空 在砂箱上連接抽真空設(shè)備，對砂箱進行抽真空，使砂箱中的型砂成型。
六、燃燒泡沫模型 在泡沫模型的澆口、冒口、燒口處點燃泡沫模型，并不斷向泡沫模型中通入氧氣和 天然氣，使泡沫模型充分燃燒，在燃燒的同時，應(yīng)加強抽真空的力度；燃燒時間應(yīng)以不大于 10分鐘、充分燒掉泡沫模型為準。
七、負壓下澆鑄 繼續(xù)抽真空，撤掉天然氣和氧氣的輸入，將熔煉好的耐磨合金液體澆入型腔中，合 金液的澆注溫度應(yīng)為165(TC左右，在90秒鐘左右澆注完成。
八、成型清理 鑄件凝固冷卻后，打開砂箱，去掉澆口 、冒口 、燒口和積渣包，對鑄件進行清砂處 理，然后再經(jīng)熱處理、檢驗等工序即可合格入庫。 利用本方法鑄造的整體中部槽，不但提高了鑄件外在質(zhì)量，降低廢品率，也使鑄件 的機械性能及綜合性能顯著提高，如抗拉強度由原來的1200Mpa提高到1300Mpa，延伸率由 原來的8%提高到10X，硬度由原來的38HRC提高到40HRC，沖擊韌性(AK值)由原來的80 提高到100。
權(quán)利要求
防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，包括采用真空泡沫消失模鑄造工藝中的制造泡沫模型、刷涂料、烘干、埋箱造型、抽真空、負壓下澆鑄工序，其特征在于在負壓澆鑄工序前抽真空的過程中增加燃燒泡沫模型的工序，使泡沫模型燃燒掉在泡沫模型原有的空間內(nèi)形成鑄造型腔，然后在抽真空的狀態(tài)下進行澆鑄。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，其特征在于刷涂料工序的模型上的涂層均勻涂敷成2mm以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，其特征在于負壓下澆鑄工序的澆注時間在70 120秒之間，澆注溫度為1600 1750°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，其特征在于所述泡沫模 型上制有燃燒模型的燒口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，其特征在于燃燒泡沫模型時，向泡沫模型中加入富氧物和可燃物，使泡沫模型充分燃燒掉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或者5所述的防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，其特征在于燃燒模型的時間不大于io分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止消失模鑄造產(chǎn)品塌箱的方法，包括采用真空泡沫消失模鑄造工藝中制造泡沫模型、刷涂料、烘干、埋箱造型、抽真空、負壓下澆鑄工序，在負壓澆鑄工序前抽真空的過程中增加燃燒泡沫模型的工序，使泡沫模型燃燒掉，在泡沫模型原有的空間內(nèi)形成鑄造型腔，然后在抽真空的狀態(tài)下進行澆注金屬液；泡沫模型上留有燃燒模型的燒口；模型上的涂層厚度為2mm以上，澆注時間為70～120秒，澆注溫度為1600～1750℃，燒模時間不大于10分鐘。本發(fā)明解決了消失模鑄造澆注過程中的塌箱問題，同時還能減小鑄件的增碳、積碳問題，減少粘砂、氣孔、夾渣等缺陷。
文檔編號B22C9/04GK101767186SQ20101003330
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者柳云峰, 王文海 申請人:河北冀凱鑄業(yè)有限公司