一種制作鎳基合金精鑄件型殼的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及精密鑄鋼行業(yè)，為鎳基合金精鑄件提供一種制作型殼的工藝方法，粘結(jié)劑用水玻璃，面層粉料用白剛玉粉和少量白剛玉細(xì)砂，加潤滑劑、消泡劑制成涂料，撒白剛玉砂；第二層、過渡層粘結(jié)劑用水玻璃、石英砂、莫來石砂混合粉料制成涂料，撒莫來石英砂；加固層粘結(jié)劑用水玻璃、莫來石粉制成涂料,撒莫來石砂；結(jié)晶氯化鋁溶液硬化；能消除型殼分層、裂紋、氣孔、夾砂、硬化不足現(xiàn)象，滿足鎳基合金精鑄件尺寸精度、內(nèi)部金相組織、表面質(zhì)量要求；生產(chǎn)周期短，工藝簡單，成本低，僅是硅溶膠鋯英砂型殼成本的40%左右，適宜制作規(guī)格較大的高合金鋼泵閥類精鑄件。
【專利說明】一種制作鎳基合金精鑄件型殼的工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼行業(yè)，對一種制作鎳基合金精鑄件型殼的工藝的制造方法。應(yīng)用該工藝制作的型殼性能滿足了澆鑄鎳基合金精鑄件的要求，既保證鎳基合金精鑄件的質(zhì)量，又能簡化制殼工藝，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳基合金精鑄件價格昂貴，具備耐高溫、耐磨、耐腐蝕功能，被用于艦艇、熱氣輪機、核島上的泵閥類鎳基合金，由于形狀復(fù)雜，大多數(shù)都是鑄件，這些鑄件幾何尺寸、形位公差、表面精度要求高。用水玻璃石英砂型殼澆鑄出來的鑄件不能保證要求，用硅溶膠鋯英砂型殼澆鑄出來的鑄件能保證鎳基合金精鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量。但生產(chǎn)周期長，工藝復(fù)雜，成本高，不適宜制作規(guī)格較大的泵閥類鑄件型殼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種制作鎳基合金精鑄件型殼的工藝，粘結(jié)劑用水玻璃，面層粉料用白剛玉粉加少量的白剛玉細(xì)砂，加入潤滑劑，消泡劑制成涂料，撒白剛玉砂；第二層、過渡層粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用石英砂、莫來石混合制成涂料，撒莫來石砂。加固層粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用莫來石粉制成涂料，撒莫來石砂。采用浸入結(jié)晶氯化鋁水溶液中硬化方式。面層、過渡層硬化后用水清洗模殼再干燥處理，模殼脫蠟后經(jīng)960-1000°C烘燒，保溫5小時以上制成的型殼。能消除型殼分層、裂紋、氣孔、夾砂、硬化不足現(xiàn)象。用這種型殼澆鑄出來的鎳基合金精鑄件能保證尺寸精度、表面質(zhì)量。生產(chǎn)周期短，工藝簡單，成本低，僅是硅溶膠鋯英砂型殼成本的40%。且適宜制作規(guī)格較大的高合金鋼泵閥類鑄件型殼。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案關(guān)鍵是涂料配方和硬化方式，其特征是: 第一層面涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用85-95%的325目白剛玉粉，5-15%的80-120目白剛玉砂混合料，模數(shù)M=3.2-3.4，密度P =1.32-1.36g/cm3，粉液比n=l.50-2.50，加入水玻璃液體重量0.3-1%的潤濕劑，加入水玻璃液體重量0.1-0.3%的消泡劑，攪拌后的涂料在室溫10-32°C，相對濕度35-80%時，用Φ6流杯測量的粘度為20-35S，蠟?zāi)＝苛虾笕?0/70目的白剛玉砂；
第二層面涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用270目的石英粉、200目莫來粉各50%混合料，粉液比n=l.10-1.30，攪拌后用Φ6流杯測量的粘度為20-40S，蠟?zāi)＝苛虾笕?6/30目莫來砂；
過渡層涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用25 %左右的270目石英粉，75%左右的200目莫來粉混合料，粉液比n=l.20-1.50，攪拌后用Φ6流杯測量涂料的粘度為40-80S，蠟豐旲浸涂料后撒10/20目旲來砂；
加固層涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，用200目莫來石粉料，粉液比n=l.15-1.55，攪拌后用Φ8流杯測量涂料的粘度為50-110S，蠟?zāi)＝苛虾笕?/20莫來砂；
硬化方式:采用浸入結(jié)晶氯化鋁水溶液中硬化，硬化液的參數(shù)為:密度P *=1.13-1.28g/cm3，波美度。Β?=16_28，酸度PH=L 5-2.5，模殼面層、過渡層硬化時間大于1.5h，出硬化池放入清水池沖洗，干燥5-24h，加固層硬化時間大于1.5h，干燥0.5-lh。
[0005]型殼烘燒:模殼脫蠟后成型殼，經(jīng)960-1000°C烘燒，保溫5小時以上出爐。
[0006]本發(fā)明的積極效果是:
本發(fā)明制作高合金鋼型殼生產(chǎn)周期短，工藝簡單、成本低，僅是硅溶膠鋯英砂型殼成本的40%。且適宜制作規(guī)格較大的泵閥類鑄件型殼。能消除型殼分層、裂紋、氣孔、夾砂、硬化不足現(xiàn)象，用這種型殼澆鑄出來的鎳基合金精鑄件能保證尺寸精度、表面質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0007]1、制作蠟?zāi)?可選用低溫蠟或中溫蠟料，用注蠟機或壓蠟機制成蠟?zāi)＃赋赡＝M后脫脂。
[0008]2、配制涂料、撒砂、硬化、干燥:
第一層面涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用85-95%的325目白剛玉粉，
5-15%的80-120目白剛玉砂混合料，模數(shù)Μ=3.2-3.4，密度P =1.32-1.36g/cm3，粉液比n=l.50-2.50，加入水玻璃液體重量0.3-1%的潤濕劑，加入水玻璃液體重量0.1-0.3%的消泡劑，攪拌后的涂料在室溫10-32°C，相對濕度35-80%時，用Φ6流杯測量的粘度為20-35S，蠟?zāi)＝苛虾笕?0/70目的白剛玉砂；
第二層面涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用270目的石英粉、200目莫來粉各50%混合料，粉液比n=l.10-1.30，攪拌后用Φ6流杯測量的粘度為20-40S，蠟?zāi)＝苛虾笕?6/30目莫來砂；
過渡層涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用25 %左右的270目石英粉，75%左右的200目莫來粉混合料，粉液比n=l.20-1.50，攪拌后用Φ6流杯測量涂料的粘度為40-80S，蠟豐旲浸涂料后撒10/20目旲來砂；
加固層涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，用200目莫來石粉料，粉液比n=l.15-1.55，攪拌后用Φ8流杯測量涂料的粘度為50-110S，蠟?zāi)＝苛虾笕?/20莫來砂；
硬化方式:采用浸入結(jié)晶氯化鋁水溶液中硬化，硬化液的參數(shù)為:密度P *=1.13-1.28g/cm3，波美度。Β?=16_28，酸度PH=L 5-2.5，模殼面層、過渡層硬化時間大于
1.5h，出硬化池放入清水池沖洗，干燥5-24h，加固層硬化時間大于1.5h，干燥0.5-lh。
[0009]3、脫蠟:低溫蠟用低于98°C熱水脫蠟沖溫蠟用熱電脫蠟。 [0010]4、型殼烘燒:型殼脫蠟后，開水沖洗內(nèi)腔殘余蠟料雜質(zhì)，空置24小時以上晾干，經(jīng)960-1000°C烘燒，保溫5小時以上。
[0011]5、澆注溫控:用VIDP真空感應(yīng)熔煉爐熔煉，澆注溫度1450-1490°c。
[0012]6、澆注時型殼溫度:澆注時型殼內(nèi)壁表面溫度≥300°C。
【權(quán)利要求】
1.一種制作鎳基合金精鑄件型殼的工藝，關(guān)鍵是涂料配方和硬化方式，其特征是:第一層面涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用85-95%的325目白剛玉粉，5-15%的80-120目白剛玉砂混合料，模數(shù)M=3.2-3.4，密度P =1.32-1.36g/cm3，粉液比n=l.50-2.50，加入水玻璃液體重量0.3-1%的潤濕劑，加入水玻璃液體重量0.1-0.3%的消泡劑，攪拌后的涂料在室溫10-32°C，相對濕度35-80%時，用Φ6流杯測量的粘度為20-35S，蠟?zāi)＝苛虾笕?0/70目的白剛玉砂； 第二層面涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用270目的石英粉、200目莫來粉各50%混合料，粉液比n=l.10-1.30，攪拌后用Φ6流杯測量的粘度為20-40S，蠟?zāi)＝苛虾笕?6/30目莫來砂； 過渡層涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，粉料用25 %左右的270目石英粉，75%左右的200目莫來粉混合料，粉液比n=l.20-1.50，攪拌后用Φ6流杯測量涂料的粘度為40-80S，蠟豐旲浸涂料后撒10/20目旲來砂； 加固層涂料配方為:粘結(jié)劑用水玻璃，用200目莫來石粉料，粉液比n=l.15-1.55，攪拌后用Φ8流杯測量涂料的粘度為50-110S，蠟?zāi)＝苛虾笕?/20莫來砂； 硬化方式:采用浸入結(jié)晶氯化鋁水溶液中硬化；硬化液的參數(shù)為:密度P *=1.13-1.28g/cm3，波美度。Β?=16_28，酸度PH=L 5-2.5，模殼面層、過渡層硬化時間大于1.5h，出硬化池放入清水池沖洗，干燥5-24h，加固層硬化時間大于1.5h，干燥0.5-lh。
【文檔編號】B22C3/00GK103861997SQ201210536014
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】孫志標(biāo), 季嚴(yán)東 申請人:江蘇萬恒鑄業(yè)有限公司