本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，特別涉及一種高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝。

背景技術(shù)：

高鉻鑄鐵，一般指含cr量在11-30％之間，含c量在2.0-3.6％之間的白口鑄鐵合金。它具有比鋼合金更好的耐磨性、比一般白口鑄鐵更好的韌性和強(qiáng)度，同時它還具有良好的抗高溫性能和抗腐蝕性能，加之生產(chǎn)便捷、成本適中，而被譽(yù)為當(dāng)代最優(yōu)良的抗磨料磨損材料之一。

傳統(tǒng)的消失模鑄造是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。

然而，傳統(tǒng)的消失模鑄造工藝，空氣污染嚴(yán)重，鑄件表面粗糙，后續(xù)打磨工作量大，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種空氣污染更少、鑄件質(zhì)量更高并且成本更低的高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝，包括如下步驟：模型制作，通過對泡塑板進(jìn)行切割和黏接制作泡塑模型，將泡塑模型放入標(biāo)準(zhǔn)模具的型腔進(jìn)行比對，通過電熱絲切割裝置對泡塑模型進(jìn)行加工修正；模型組合成簇，將加工好的泡塑模型與澆冒口模型黏接組合，形成模型簇；模型簇烘烤，將模型簇放入烘干室烘干，烘干室溫度先從30℃逐漸升至60℃，升溫時間為20-30分鐘，然后從60℃逐漸降到30℃，降溫時間為20-30分鐘，從烘干室取出冷卻，烘干室換氣，依此重復(fù)烘烤3次；涂掛涂料，在完成烘烤后的模型簇表面涂上耐火涂料，然后放入烘烤房進(jìn)行烘干，烘烤房溫度先從30℃逐漸升至50℃，升溫時間為4-5小時，然后從50℃逐漸降到30℃，降溫時間30-40分鐘，從烘烤房取出冷卻，烘烤房換氣，依此重復(fù)涂掛涂料三次；埋箱造型，將完成涂掛涂料的模型簇放入砂箱中，在模型簇周圍填入干砂并振實，在砂箱口覆蓋石棉布，石棉布上覆蓋塑料薄膜密封，放上澆口杯，對砂箱內(nèi)的干砂抽真空；澆鑄置換，在負(fù)壓下進(jìn)行高鉻鑄鐵金屬液澆鑄，模型簇受熱汽化，金屬液替換模型簇位置；落砂取件，鑄件冷卻后，釋放真空，翻箱倒出干砂，取出鑄件。

還包括砂處理的步驟：將使用過的干砂經(jīng)過進(jìn)料斗送入風(fēng)送管道內(nèi)，通過鼓風(fēng)機(jī)對風(fēng)送管道鼓風(fēng)，在風(fēng)送管道內(nèi)對干砂進(jìn)行傳送、干燥和揚(yáng)塵，對揚(yáng)塵依次進(jìn)行濾網(wǎng)過濾、吸風(fēng)機(jī)吸收和水沫消塵處理，將送風(fēng)管道輸出干砂傳送到振動篩，通過振動篩對干砂進(jìn)行粒度篩選和摩擦除雜，對振動篩產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行吸收和水沫消塵處理，依此重復(fù)砂處理2-3次。

還包括尾氣處理的步驟：首先對抽真空產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行水沫除塵，然后通過2-5級的活性炭吸收，最后排放。

所述標(biāo)準(zhǔn)模具為發(fā)泡法制作泡塑模型用的金屬模具。

所述電熱絲切割裝置包括操作臺、支撐桿、電熱絲、減速電機(jī)、轉(zhuǎn)動軸和固定架，所述支撐桿分別豎直固定于所述操作臺上，所述電熱絲兩端分別固定于所述支撐桿并水平拉直，所述減速電機(jī)固定于所述操作臺上，所述轉(zhuǎn)動軸連接于所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述固定架固定于所述轉(zhuǎn)動軸頂端，所述固定架用于固定泡塑模型。

所述烘干室的墻壁為雙層金屬板墻壁，所述烘干室內(nèi)設(shè)置有電熱器和模型支架，所述烘干室頂部設(shè)置有排氣窗，所述排氣窗的開口大小可調(diào)，所述烘干室內(nèi)還設(shè)置有換氣風(fēng)扇。

所述風(fēng)送管道水平設(shè)置，所述進(jìn)料斗設(shè)置于所述風(fēng)送管道的第一端的上側(cè)，風(fēng)送管道的出料口設(shè)置于另一端的下側(cè)并連接有出料斗，所述鼓風(fēng)機(jī)通過多個送風(fēng)管以相同間隔均勻連接于所述風(fēng)送管的下側(cè)壁，所述濾網(wǎng)設(shè)置于所述風(fēng)送管道的上側(cè)壁，所述吸風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口通過吸塵罩連接于所述濾網(wǎng)上，所述吸風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過管道連接到水槽內(nèi)的水下，所述水槽的水面處設(shè)置有水沫發(fā)生器，所述水沫發(fā)生器產(chǎn)生的水沫覆蓋水槽的水面。

所述尾氣處理的步驟通過尾氣處理系統(tǒng)實現(xiàn)，所述尾氣處理系統(tǒng)包括進(jìn)氣管、水箱、泡沫發(fā)生器、收集罩、通氣管道、存儲箱和活性炭，所述進(jìn)氣管連接于所述水箱內(nèi)腔底部，所述泡沫發(fā)生器設(shè)置于所述水箱內(nèi)腔上部，所述收集罩密封連接在所述水箱頂部開口上，所述通氣管道與所述收集罩頂部連通，所述存儲箱一端設(shè)置有進(jìn)氣口并且另一端設(shè)置有出氣口，所述通氣管道與所述存儲箱的進(jìn)氣口連通，所述活性炭放置在所述存儲箱內(nèi)，所述存儲箱設(shè)置有密封箱門，所述存儲箱串聯(lián)設(shè)置有2-5個，存儲箱內(nèi)的活性炭定期更換。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、采用泡塑板制作泡塑模型，通過標(biāo)準(zhǔn)模具對泡塑模型進(jìn)行比對，一個標(biāo)準(zhǔn)模具多人使用，不僅可以提高標(biāo)準(zhǔn)模具的使用率，降低成本，而且使泡塑模具的制作更精準(zhǔn)。

2、通過電熱絲切割裝置自動對泡塑模型進(jìn)行加工，更省力、更精準(zhǔn)、更高效。

3、對模型簇進(jìn)行先升溫烘烤再降溫烘烤，溫度過渡更平穩(wěn)，可以使模型簇中的水分蒸發(fā)更平穩(wěn)，使模型簇中的水分蒸發(fā)更均勻，可以避免模型簇鼓泡和炸裂；在烘干室換氣后再烘烤，可以恢復(fù)烘干室內(nèi)的空氣含量平衡，便于模型簇中的揮發(fā)物充分揮發(fā)；模型簇的水分和揮發(fā)氣體更少，可以減少對鑄件的影響，提高鑄件質(zhì)量。

4、對涂料后的模型簇先升溫烘烤再降溫烘烤，溫度過渡更平穩(wěn)，可以使耐火材料干燥更平穩(wěn)，使耐火材料中的水分蒸發(fā)更均勻，避免涂料開裂和起泡；烘烤房換氣后再烘烤，可以調(diào)節(jié)烘烤房內(nèi)的濕度平衡，避免涂料干燥過快而開裂；模型簇表面的涂料越光滑平整和越干燥，則鑄件表面質(zhì)量越好，鑄件的打磨工作量更少。

5、在砂箱的干砂頂部先覆蓋石棉布，在覆蓋塑料薄膜密封，石棉布不僅可以對塑料薄膜隔熱而保護(hù)塑料薄膜，避免塑料薄膜燒壞漏氣，而且石棉布較為柔軟，便于砂箱抽真空時結(jié)合塑料薄膜緊密壓實干砂。

6、在砂處理過程中，通過風(fēng)送管道對干砂進(jìn)行傳送、干燥和揚(yáng)塵，設(shè)備更精簡，機(jī)械成本更低，工作效率更高；對揚(yáng)塵依次進(jìn)行濾網(wǎng)過濾、吸風(fēng)機(jī)吸收和水沫消塵處理，揚(yáng)塵處理更高效，更環(huán)保；通過振動篩對干砂進(jìn)行粒度篩選和摩擦除雜，使得干砂的純度更高、干砂的吸水性更低；對振動篩產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行吸收和水沫消塵處理，可以減少空氣污染。

7、對抽真空產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行水沫除塵，然后通過2-5級的活性炭吸收尾氣，使得排出尾氣中的粉塵和有害氣體更少，更環(huán)保。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做詳細(xì)描述：

本發(fā)明的高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝，包括如下步驟：

模型制作，通過對泡塑板進(jìn)行切割和黏接組合，制作與鑄件尺寸和形狀相近似的泡塑模型，將泡塑模型放入標(biāo)準(zhǔn)模具的型腔進(jìn)行比對，檢查不匹配的區(qū)域，然后通過電熱絲切割裝置對泡塑模型進(jìn)行加工修正，直到泡塑模型與標(biāo)準(zhǔn)模具的型腔相適配；

模型組合成簇，將加工好的泡塑模型與澆冒口模型黏接組合，形成模型簇；

模型簇烘烤，將模型簇放入烘干室烘干，烘干室溫度先從30℃逐漸升至60℃，升溫時間為20-30分鐘，然后從60℃逐漸降到30℃，降溫時間為20-30分鐘，從烘干室取出冷卻，烘干室換氣，依此重復(fù)烘烤3次，充分烘干模型簇內(nèi)外的水分以及充分揮發(fā)模型簇黏接處的膠水中的可揮發(fā)氣體；

涂掛涂料，在完成模型簇烘烤后的模型簇表面涂上耐火涂料，然后放入烘烤房進(jìn)行烘干，烘烤房溫度先從30℃逐漸升至50℃，升溫時間為4-5小時，然后從50℃逐漸降到30℃，降溫時間30-40分鐘，從烘烤房取出冷卻，烘烤房換氣，依此重復(fù)涂掛涂料三次，使耐火涂料干透，厚度增加，更堅固；

埋箱造型，將完成涂掛涂料的模型簇放入砂箱中，在模型簇底部、頂部、側(cè)部等周圍區(qū)域填入干砂并振實，在砂箱口的干砂上覆蓋石棉布，石棉布上覆蓋塑料薄膜密封，放上澆口杯用于澆鑄，對砂箱內(nèi)的干砂抽真空，塑料薄膜和石棉布緊貼砂箱頂部的干砂，使干砂進(jìn)一步緊實；

澆鑄置換，保持對砂箱抽真空，在負(fù)壓下進(jìn)行高鉻鑄鐵金屬液澆鑄，模型簇受熱汽化，金屬液替換模型簇位置；

落砂取件，鑄件冷卻后，釋放真空，翻箱倒出干砂，取出鑄件。

在其中一個實施方式中，還包括砂處理的步驟：將使用過的干砂經(jīng)過進(jìn)料斗送入風(fēng)送管道內(nèi)，通過鼓風(fēng)機(jī)對風(fēng)送管道鼓風(fēng)，在風(fēng)送管道內(nèi)對干砂進(jìn)行傳送、干燥和揚(yáng)塵，對揚(yáng)塵依次進(jìn)行濾網(wǎng)過濾、吸風(fēng)機(jī)吸收和水沫消塵處理，將送風(fēng)管道輸出的干砂傳送到振動篩，通過振動篩對干砂進(jìn)行粒度篩選和摩擦除雜，對振動篩產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行吸收和水沫消塵處理，依此重復(fù)砂處理2-3次，更徹底地去除干砂中混入的耐火涂料、高鉻鑄鐵灰屑、泡塑模具灰燼等，提高干砂的純度。

在其中一個實施例中，還包括尾氣處理的步驟：首先對抽真空產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行水沫除塵，然后通過2-5級的活性炭吸收，最后排放，其中活性炭定期更換，如此可以減少毒氣排放，減少空氣污染。

在其中一個實施例中，標(biāo)準(zhǔn)模具為用于泡塑珠粒發(fā)泡制作泡塑模型的金屬模具。借用該金屬模具用于泡塑板切割組合制作泡塑模型中的模型比對，不僅使泡塑模型制作更方便和更準(zhǔn)確，而且一個金屬模具可以多個人共用，提高了金屬模具的利用率，避免了多個金屬模具的制作，降低了成本，提高了效率。

在其中一個實施例中，電熱絲切割裝置包括操作臺、支撐桿、電熱絲、減速電機(jī)、轉(zhuǎn)動軸和固定架，支撐桿分別豎直固定于操作臺上，電熱絲兩端分別固定于支撐桿并水平拉直，減速電機(jī)固定于操作臺上，轉(zhuǎn)動軸連接于電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，固定架固定于轉(zhuǎn)動軸頂端，固定架用于固定泡塑模型。通過電機(jī)驅(qū)動泡塑模型移動而受到電熱絲切割，不用人工手持操作，使泡塑模型加工更準(zhǔn)確、更省力、更方便。

在其中一個實施例中，烘干室的墻壁為雙層金屬板墻壁，隔熱保溫效果更好。烘干室內(nèi)設(shè)置有電熱器和模型支架。烘干室頂部設(shè)置有排氣窗，排氣窗用于排濕和空氣流動，排氣窗的開口大小可調(diào)，根據(jù)排濕需要和調(diào)溫需求調(diào)節(jié)排氣窗開口大小，加快濕氣排出，加速溫度調(diào)節(jié)。烘干室內(nèi)還設(shè)置有換氣風(fēng)扇，啟動換氣風(fēng)扇將烘干室內(nèi)的熱空氣吹出室外，室外的冷空氣自動進(jìn)入烘干室內(nèi)，從而得到換氣，換氣效率高。通過換氣可以調(diào)節(jié)烘干室內(nèi)的空氣組分，降低室內(nèi)空氣中揮發(fā)物的濃度，便于模型簇中的可揮發(fā)物進(jìn)一步揮發(fā)，從而提高烘干室對模型簇的烘烤效率和烘烤效果。

在其中一個實施例中，風(fēng)送管道水平設(shè)置，進(jìn)料斗設(shè)置于風(fēng)送管道的第一端的上側(cè)，風(fēng)送管道的出料口設(shè)置于另一端的下側(cè)并連接有出料斗。鼓風(fēng)機(jī)通過多個送風(fēng)管以相同間隔均勻連接于風(fēng)送管的下側(cè)壁，通過鼓風(fēng)機(jī)的氣流翻動風(fēng)送管道中的干砂，使干砂得到風(fēng)送、揚(yáng)塵和干燥。濾網(wǎng)設(shè)置于風(fēng)送管道的上側(cè)壁，濾網(wǎng)阻擋干砂以避免干砂被吸風(fēng)機(jī)吸走。吸風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口通過吸塵罩連接于濾網(wǎng)上，通過吸塵罩吸收揚(yáng)塵，吸入面積更大。吸風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過管道連接到水槽內(nèi)的水下，在水下預(yù)沉淀顆粒較大的揚(yáng)塵。水槽的水面處設(shè)置有水沫發(fā)生器，水沫發(fā)生器產(chǎn)生的水沫覆蓋水槽的水面。水沫發(fā)生器通過多個細(xì)小噴孔向水中噴射水氣混合物而產(chǎn)生水沫，水沫不斷消失和不斷產(chǎn)生。水沫發(fā)生器的水沫可以對鼓泡上升的含揚(yáng)塵空氣進(jìn)一步過濾，而水沫發(fā)生器噴出的水氣混合物可以沖擊含揚(yáng)塵空氣在水中產(chǎn)生的大水泡，使大氣泡分解得到更小的水泡，便于含揚(yáng)塵的空氣與水充分接觸而徹底過濾揚(yáng)塵。

在其中一個實施例中，尾氣處理的步驟通過尾氣處理系統(tǒng)實現(xiàn)，尾氣處理系統(tǒng)包括進(jìn)氣管、水箱、泡沫發(fā)生器、收集罩、通氣管道、存儲箱和活性炭。進(jìn)氣管連接于水箱內(nèi)腔底部，將尾氣通入水箱內(nèi)的水底進(jìn)行首次過濾。泡沫發(fā)生器設(shè)置于水箱內(nèi)腔上部，泡沫發(fā)生器中存儲有泡沫發(fā)生液，通過向泡沫發(fā)生液吹氣，不斷產(chǎn)生泡沫覆蓋水面，彌補(bǔ)消失的泡沫。收集罩密封連接在水箱頂部開口上，通氣管道與收集罩頂部連通。存儲箱一端設(shè)置有進(jìn)氣口并且另一端設(shè)置有出氣口，存儲箱的進(jìn)氣口與通氣管道連通?；钚蕴糠胖迷诖鎯ο鋬?nèi)，存儲箱設(shè)置有密封箱門，存儲箱串聯(lián)設(shè)置有2-5個。經(jīng)過水箱的水和水面的泡沫過濾的尾氣，通過收集罩和通氣管道進(jìn)入存儲箱。存儲箱內(nèi)的活性炭吸收廢氣中的有害氣體。經(jīng)過2-5級的活性炭吸收有害氣體，使得尾氣排出后更清潔。打開存儲箱的密封箱門，可以更換活性炭。定期更換存儲箱內(nèi)的活性炭，以提高活性炭對有害氣體的吸收率，提高排出氣體的清潔度，減少尾氣污染。