一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及消失模鑄造技術，具體為一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法。
【背景技術】
[0002]消失模鑄造技術在國外已成為鑄造行業中一支不可忽視的力量，在鑄造生產中占有重要的地位，它越來越廣泛的應用并被譽為明天的鑄造新技術。
[0003]我國消失模鑄鐵件生產約占整個鑄鐵件份額87%，消失模鑄鋼件生產則占鑄鋼件總產量的12%左右。消失模鑄造工藝生產鑄鋼件不同于生產鑄鐵件，獲得良好品質的鑄鋼件相對比較困難，消失模鑄鋼件易產生增碳、夾渣、氣孔、反噴和白點等消失模鑄造缺陷，是消失模鑄造這種“干砂負壓實型鑄造”工藝在澆注過程中泡沫模樣氣化和液態金屬干砂負壓條件下充型產生的特有鑄造缺陷。
[0004]消失模澆注系統在整個鑄造工藝系統中十分關鍵，金屬液引入的速度、壓力，渣、氣的排除等直接影響鑄件的質量。目前消失模澆注系統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。這種入水系統: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，型腔內金屬液充型流動紊亂，易產生夾渣、氣孔缺陷；同時該結構澆口杯使直澆道常處于暴露狀態卷入大量空氣，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，后續刷涂搬運過程中易開裂，且二者結合處為澆注系統中的過熱區，涂層受熱易開裂，負壓真空作用下導致型腔進砂，形成消失模鑄鋼件的白點缺陷。
【發明內容】
[0005]本發明為了解決現有消失模鑄鋼件鑄造時存在易產生夾渣、氣孔、增碳、白點缺陷的問題，提供了一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法。
[0006]本發明是采用如下技術方案實現的: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狀槽口的錐狀鋼制澆口杯，鋼制澆口杯上端內徑與下端內徑的比例為4-5:1，鋼制澆口杯下端內徑與其高度的比例為1:5-6，鋼制澆口杯的底端設置有與其一體的環狀砂托，且鋼制澆口杯是由以其軸線所在平面分割的兩部分組成，用鐵絲沿水平環狀槽口將鋼制澆口杯捆綁成一個整體，隨后在鋼制澆口杯內壁刷涂耐火涂料層；b、砂箱內填砂振動造型后，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環狀耐火泥條；C、將鋼制澆口杯套在泡沫塑料直澆道上，使環狀耐火泥條與環狀砂托緊密貼合，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狀砂托上鋪設蓋砂層，對砂箱抽真空緊實鑄型，進行負壓澆注；e、澆注完成后，解開鐵絲，鋼制澆口杯的兩部分會自動脫離鑄件，完成澆筑作業。
[0007]鋼制澆口杯的口徑比例的設計是通過大量反復試驗得出的，在消失模鑄鋼件澆注過程中，金屬液能很快達到充滿鋼制澆口杯封閉泡沫塑料直澆道的理想充型狀態，阻止大量空氣卷入澆注系統，使泡沫模樣氣化消失而不是有氧爆炸燃燒消失，碳氫不分離，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計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象；同時，上述兩特征配合使進水速度不受人為操作影響，充型靜壓頭恒定，金屬液流動前沿液面進給平穩，有利于浮渣排氣，杜絕夾渣、氣孔現象的發生；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、壓強大，鋼制澆口杯與泡沫塑料直澆道的插入結構配合環狀耐火泥條封閉的結構，避免了傳統泡沫塑料澆口杯與直澆道粘膠連接不牢靠的問題，同時環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，負壓真空下吸入干砂，形成白點缺陷的缺陷；克服了現有消失模鑄鋼件鑄造時存在易產生夾渣、氣孔、增碳、白點缺陷的問題。
[0008]本發明采用的鑄造方法合理可靠，杜絕了傳統消失模鑄鋼件鑄造時存在易產生夾渣、氣孔、增碳、白點缺陷現象的發生，進而有效地提高了鑄鋼件的性能，而且鋼制澆口杯可以重復使用，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點。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的結構示意圖。
[0010]圖中:1_水平環狀槽口，2-鋼制澆口杯，3-環狀砂托，4-泡沫塑料直澆道，5-塑料薄膜，6-環狀耐火泥條，7-蓋砂層。
【具體實施方式】
[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狀槽口 I的錐狀鋼制澆口杯2，鋼制澆口杯2上端內徑與下端內徑的比例為4-5:1，鋼制澆口杯2下端內徑與其高度的比例為1:5-6，鋼制澆口杯2的底端設置有與其一體的環狀砂托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，用鐵絲沿水平環狀槽口 I將鋼制澆口杯2捆綁成一個整體，隨后在鋼制澆口杯2內壁刷涂耐火涂料層；b、砂箱內填砂振動造型后，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外壁周圍鋪設環狀耐火泥條6 ;c、將鋼制澆口杯2套在泡沫塑料直澆道4上，使環狀耐火泥條6與環狀砂托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和環狀砂托上鋪設蓋砂層7，對砂箱抽真空緊實鑄型，進行負壓澆注；e、澆注完成后，解開鐵絲，鋼制澆口杯2的兩部分會自動脫離鑄件，完成澆筑作業。
【主權項】
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狀槽口( I)的錐狀鋼制澆口杯(2)，鋼制澆口杯(2)上端內徑與下端內徑的比例為4-5:1，鋼制澆口杯(2)下端內徑與其高度的比例為1:5-6，鋼制澆口杯(2)的底端設置有與其一體的環狀砂托(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，用鐵絲沿水平環狀槽口( I)將鋼制澆口杯(2)捆綁成一個整體，隨后在鋼制澆口杯(2)內壁刷涂耐火涂料層；b、砂箱內填砂振動造型后，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)外壁周圍鋪設環狀耐火泥條(6 ) ;c、將鋼制澆口杯(2 )套在泡沫塑料直澆道(4)上，使環狀耐火泥條(6 )與環狀砂托(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 )和環狀砂托上鋪設蓋砂層(7 )，對砂箱抽真空緊實鑄型，進行負壓澆注、澆注完成后，解開鐵絲，鋼制澆口杯(2)的兩部分會自動脫離鑄件，完成澆筑作業。
【專利摘要】本發明具體為一種高性能消失模鑄鋼件鑄造方法，解決了現有消失模鑄鋼件鑄造時存在易產生夾渣、氣孔、增碳、白點缺陷的問題。制備底端設置有環狀砂托的鋼制澆口杯，鋼制澆口杯上端與下端內徑比例為4-5：1，下端內徑與其高度的比例為1:5-6，且鋼制澆口杯為可拆卸式結構；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環狀耐火泥條；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，并鋪設蓋砂層，對砂箱抽真空負壓澆注；e、澆注完成后，鋼制澆口杯拆卸，完成澆筑作業。本發明有效地提高了鑄鋼件的性能。
【IPC分類】B22C9/04
【公開號】CN104942229
【申請號】CN201510343516
【發明人】李曉霞, 李新泉, 吳端葉, 閆云飛, 莊國順
【申請人】山西平陽重工機械有限責任公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月19日