本發(fā)明屬于機械
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及機械鑄造工藝，特別涉及鑄造工藝上應(yīng)用的高韌性、高透氣性發(fā)熱射芯保溫冒口。
背景技術(shù)：
：鑄造冒口是指為了料補充鑄件凝固時的收縮，以防止縮孔、縮松等缺陷而設(shè)計的部分。冒口不是鑄件本體，清理時要去除掉，它還具有排氣、集渣的功能。對于小型號鑄件，目前鑄造廠多般是采用將其預(yù)埋在型砂中，造成鑄件工況差，耗時，且增加鑄造成本。而用戶一直尋找不用型砂的冒口，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)開始單一增大常溫強度總是達(dá)不到要求，經(jīng)過驗證這是誤區(qū)，而在常溫強度基礎(chǔ)上，增大透氣性與韌性才是最合理的方案。而且冒口制備過程中存在如下問題：物料的流動性與粘性相沖突，透氣性與強度沖突，.流動性與成型合格率相沖突，混料崗與成型崗之間矛盾多。此外，現(xiàn)有技術(shù)中，14/17K冒口的芯座易開裂率高達(dá)70％以上，對原料粒徑配伍依賴性高，而很多礦物原料粒徑波動性較大，很多供應(yīng)商無法達(dá)到要求，嚴(yán)重時，甚至無法生產(chǎn)。因此，需要一種高韌性、高透氣性發(fā)熱保溫冒口，以解決上述問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高韌性、高透氣性發(fā)熱保溫冒口，解決現(xiàn)有冒口韌性不足，容易開裂，發(fā)熱不足的問題，滿足鑄件的補縮要求，從而提高鑄鋼件的出品率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的提供的技術(shù)方案是，高透氣性發(fā)熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15-20％、鋁屑10-15％、保溫材料40-55％、硝酸鉀5-10％、水玻璃粘結(jié)劑5-15％。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述保溫材料選自珍珠巖、灰漂珠、石棉纖維、木質(zhì)纖維中的一種或兩種以上的材料；優(yōu)選為灰漂珠，20-270目,漂浮率大于95％。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述水玻璃粘結(jié)劑為鈉水水玻璃粘結(jié)劑，所述鈉水水玻璃粘結(jié)劑波美度49-51，模數(shù)2.0-3.5。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述鋁粉粒徑30-270目，其中+200目的不大于10％，-200目不小于90％，鋁含量大于99％。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述鋁屑粒徑20-270目,其中20目小于3％，270目5-10％，鋁含量大于99％。高透氣性發(fā)熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉15-19％、鋁屑11-15％、灰漂珠45-50％、硝酸鉀5-7％，水玻璃粘結(jié)劑10-15％。高透氣性發(fā)熱保溫冒口，其由如下重量百分比的原料制備而成：鋁粉19％、鋁屑15％、灰漂珠50％、硝酸鉀5％，水玻璃粘結(jié)劑11％。本發(fā)明的第二方面提供一種高透氣性發(fā)熱保溫冒口的制備方法，其包括如下步驟：(1)按比例稱取鋁粉、鋁屑、保溫材料、硝酸鉀，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行預(yù)混，再按比例加入水玻璃粘結(jié)劑進(jìn)行混合，得到物料A；(2)將物料A投入到射芯機中在成型模具內(nèi)進(jìn)行成型、脫模，(3)將脫模成型后的冒口材料進(jìn)行烘干固化成型，最后對冒口邊角進(jìn)行清理，進(jìn)行檢驗與包裝。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述射芯機的射芯板為雙層鋁合金，且在雙層鋁合金的外周設(shè)排氣塞結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述排氣塞結(jié)構(gòu)是在所述雙層鋁合金的相互接觸面之間形成的凹槽結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述步驟(3)中，在160-190℃箱式爐烘干60-120min進(jìn)行固化成型。本發(fā)明的一優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述步驟(3)中，在150-190℃燧道窯內(nèi)烘干30-60min進(jìn)行固化成型。經(jīng)試驗證明，本發(fā)明的冒口芯座開裂減少了95％，少量裂縫也是輕微的，不再影響冒口應(yīng)用強度，而且模具破損率大大減少，不再過多依賴降低物料粘度確保流動性從而達(dá)到高效率高合格率。本發(fā)明的冒口透氣性，韌性好，質(zhì)量輕2-3％，透氣性，韌性好，燃燒性能好，應(yīng)用條件不易開裂，鑄件合格率由89％提升到98％。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)的射芯機制備得到的冒口底部外形。圖2為本發(fā)明一實施例的射芯板的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的配方及射芯機制備得到的冒口底部外形。圖4為本發(fā)明一實施例的射芯板的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明一實施例的射芯板的側(cè)面外觀示意圖。圖6為現(xiàn)有技術(shù)的冒口配方、制備工藝制備得到的冒口開口端和底部的透氣性的比較。圖7為本發(fā)明的冒口配方、制備工藝得到的冒口開口端和底部的透氣性的比較。圖8為現(xiàn)有技術(shù)的冒口配方、制備工藝與本發(fā)明的冒口配方、制備工藝得到的冒口強度對比。圖9為現(xiàn)有技術(shù)的冒口配方、制備工藝與本發(fā)明的冒口配方、制備工藝得到的冒口芯座開裂率對比。圖10為現(xiàn)有技術(shù)的射芯板的射芯機制備冒口的流程圖。圖11為設(shè)有本發(fā)明的射芯板的射芯機制備冒口的流程圖。具體實施方式以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。本發(fā)明通過舉例而非給出限制的方式來進(jìn)行說明。應(yīng)注意的是，在本公開文件中所述的“一”或“一種”實施方式未必是指同一種具體實施方式，而是指至少有一種。下文將描述本發(fā)明的各個方面。然而，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員顯而易見的是，可根據(jù)本發(fā)明的僅一些或所有方面來實施本發(fā)明。為說明起見，本文給出具體的編號、材料和配置，以使人們能夠透徹地理解本發(fā)明。然而，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明無需具體的細(xì)節(jié)即可實施。在其他例子中，為不使本發(fā)明費解而省略或簡化了眾所周知的特征。將各種操作作為多個分立的步驟而依次進(jìn)行描述，且以最有助于理解本發(fā)明的方式來說明；然而，不應(yīng)將按次序的描述理解為暗示這些操作必然依賴于順序。將根據(jù)典型種類的反應(yīng)物來說明各種實施方式。對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明可使用任意數(shù)量的不同種類的反應(yīng)物來實施，而不只是那些為說明目的而在這里給出的反應(yīng)物。此外，也將顯而易見的是，本發(fā)明并不局限于任何特定的混合示例。如圖4所示的本發(fā)明一實施例的射芯板的側(cè)面外觀示意圖。本發(fā)明制備方法中使用的射芯板1是由兩層鋁合金11,12組成，可以通過焊接或鉚接將兩層鋁合金連接，且在所述雙層鋁合金11,12的外周設(shè)排氣塞13結(jié)構(gòu)。所述排氣塞13結(jié)構(gòu)可以是所述雙層鋁合金11,12相互接觸面上形成的凹槽結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)有技術(shù)的射芯板為一層結(jié)構(gòu)，且沒有排氣塞結(jié)構(gòu)。如圖10所示使用現(xiàn)有技術(shù)的射芯板的射芯機制備冒口的流程圖，由于射芯板在其外周沒有排氣孔，所以成型過程對物料流動性要求高；冒口底部需要人工用手進(jìn)行壓實，并用鐵板拍打。并且最終制備得到的冒口的上下部位的透氣性有顯著差異，開口端的透氣性好，底部的透氣性差，如圖1所示?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于冒口固化成型過程中上下部位的密實度不同，造成冒口的芯座容易開裂。對于高強度、高韌性配方的配方原料較粘，流動性差原射芯板無法達(dá)到正常使用要求。而本發(fā)明的射芯板1是由兩層鋁合金11,12組成具有側(cè)面排氣(塞)孔，如圖5所示。當(dāng)物料與壓縮空氣從射芯機料斗通過射芯板注入模具中時，開口端氣流可以從下方排出，冒口底部的氣流可從射芯板的側(cè)面排氣(塞)孔排出，這樣就冒口固化成型過程中，因上下部位的密實度差異不大，基本克服了現(xiàn)有技術(shù)的射芯板的所有問題，適用于所有冒口的成型。特別是，對于配方粉料的要求不高，不需要在制備過程中進(jìn)行翻料。冒口底部不需人工拍打，就比較平實，如圖3所示。對照例將根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配方及射芯板的工藝，如圖10所示制備得到冒口，對其開口端和底部進(jìn)行透氣性的比較。數(shù)據(jù)如表1及圖6所示。表1透氣性\批次12345678910冒口開口端71726967716670737169冒口底部60615855675049715861實施例1高透氣性發(fā)熱保溫冒口的制備(1)按質(zhì)量百分比稱：鋁粉19％、鋁屑11％、灰漂珠50％、硝酸鉀7％，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行預(yù)混5-20min后，再加入水玻璃粘結(jié)劑13％，進(jìn)行混合5-10min，制備得到混料；(2)將前述混料投入到射芯機中在壓力6-8kg下在成型模具內(nèi)進(jìn)行成型脫模，所述射芯板的射芯板為雙層鋁合金帶排氣塞結(jié)構(gòu)，(3)將脫模成型后的冒口材料在190℃箱式爐內(nèi)，烘干90min進(jìn)行固化成型，烘干后對冒口邊角進(jìn)行清理，最后進(jìn)行檢驗與包裝。將根據(jù)實施例1配方及工藝制備得到的冒口對其開口端和底部進(jìn)行透氣性的比較。數(shù)據(jù)如表2及圖7所示。表2透氣性\批次12345678910冒口開口端95989497969990929798冒口底部91928995949096949791實施例2高透氣性發(fā)熱保溫冒口的制備(1)按質(zhì)量百分比稱：鋁粉15％、鋁屑15％、灰漂珠50％、硝酸鉀7％，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行預(yù)混5-20min后，再加入13％水玻璃粘結(jié)劑進(jìn)行混合5-10min，制備得到混料；(2)將前述混料投入到射芯機中在壓力6-8kg下在成型模具內(nèi)進(jìn)行成型脫模，所述射芯板的射芯板為雙層鋁合金帶排氣塞結(jié)構(gòu)，(3)將脫模成型后的冒口材料在150-190℃燧道窯內(nèi)，烘干30-60min進(jìn)行固化成型，烘干后對冒口邊角進(jìn)行清理，最后進(jìn)行檢驗與包裝。實施例3高透氣性發(fā)熱保溫冒口的制備(1)按質(zhì)量百分比稱：鋁粉19％、鋁屑12％、灰漂珠45％、硝酸鉀10％，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行預(yù)混5-20min后，再加入14％水玻璃粘結(jié)劑進(jìn)行混合5-10min，制備得到混料；(2)將前述混料投入到射芯機中在壓力6-8kg下在成型模具內(nèi)進(jìn)行成型脫模，所述射芯板的射芯板為雙層鋁合金帶排氣塞結(jié)構(gòu)，(3)將脫模成型后的冒口材料進(jìn)行烘干固化成型，烘干后對冒口邊角進(jìn)行清理，最后進(jìn)行檢驗與包裝。將根據(jù)實施例3的配方及工藝制備得到的冒口和現(xiàn)有技術(shù)的配方及使用現(xiàn)有技術(shù)的射芯板的射芯機制備得到的冒口，進(jìn)行強度比較，數(shù)據(jù)如表3及圖8所示：表3此外，本發(fā)明的配方及工藝方法制備得到的冒口，與現(xiàn)有技術(shù)配方及工藝制備得到的冒口芯座開裂率相比，如圖9所示只有3.0％，顯著減少。上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3