[发明专利]用高性能涂料消失模铸造振动浇注致密铸件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及消失模铸造，具体是一种用高性能涂料消失模铸造振动浇注致密铸件的方法。

背景技术

消失模铸造已经50多年的历史，50多年来，消失模铸造传统的浇注方法，是在干砂负压条件下铸型在静止状态下浇注。消失模铸造突出的特点之一，就是在干砂负压条件下，金属液冷却凝固速度过于缓慢，导致铸件晶粒粗大、组织不致密，铸件的抗拉强度、延伸率、耐磨使用寿命远不如砂型铸造生产的铸件。此不足之处对消失模铸造工业的发展带来了极大的局限性，用于耐磨抗磨工况条件下的高锰钢、超高锰钢、高中低耐磨合金钢、耐磨合金铸铁等重要铸件，不致密、不耐用的国际性难题，成了近十几年来国内外消失模铸造领域中头等的困惑，另外，即使是砂型铸造生产的铸件，也仅仅是铸件表层几毫米深度之范围的晶粒较细，其基本组织稍为致密，而铸件的深层及中心部位依然晶粒较粗大和疏松，这是国内外铸造生产普遍的现状和问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用高性能涂料消失模铸造振动浇注致密铸件的方法。这种方法由于泡沫模样表面涂层抗拉强度大，可以在振动条件下浇注，能使其在凝固过程晶粒细化，气体充分排除，并使其晶界间的夹杂物碎化且弥散均匀分布，从而全面强化了铸件机械性能。

本发明用高性能涂料消失模铸造振动浇注致密强化铸件的方法，包括铸件的EPS泡抹模样的制备、模样涂刷涂料及干燥涂料层、砂箱填充干砂振实、造型、塑料薄膜密封砂箱铸型、抽真空负压、浇铸，其特征是：

1、采用在常温和高温条件下都具有高强度、高韧性、高抗裂性、高透气性的涂料涂刷模样；

2、涂料层干燥后的铸造模样置于砂箱中填充干砂，振实，并用塑料薄膜密封整个铸型，之后抽真空，当负压稳定在-0.04～-0.06Mpa时，启动振动台，边振动，边浇注；

3、浇注完毕，停止振动后，继续抽真空3～4分钟。

所述的高强度、高韧性、高抗裂性、高透气性的涂料为市售的桂林市中南铸冶材料研究所生产的桂林6号粉状水基涂料，加水调匀，其用料用量重量比为1∶1.2，本涂料涂在泡沫模样表面，在50～55℃下干燥，涂层干燥后厚度为1.5～2mm。

经抽样检测，涂料层其常温抗拉强度≥1.40Mpa，1000℃下焙烧30min后空腔壳层抗拉强度≥1.3Mpa，空腔壳层在干砂负压铸型中振动10分钟，频率150HZ，振幅0.5mm，涂料壳层完好无损，完全适合于振动浇注。

所述的振动，振动频率150HZ，振幅0.5mm；

本发明的优点是：本发明是金属液在振动条件下浇注充满铸型，振动场能使金属液在凝固过程晶粒细化，气体能充分溢出，金属液粘度下降而流动性及填充性提高，晶界上的夹杂物被破碎而浮出液面或弥散均匀分布，从而铸件组织致密，机械性能得以全面强化。本发明经对1266件重量为826KG的低合金贝氏体钢铸件抽样检测表明：采用本发明技术后，铸件抗拉强度平均提高35.6％，延伸率平均提高21.5％，致密度平均提高6.8％；另经过采用本发明技术的高锰钢衬板812件抽样检测，致密度平均提高7.6％。

附图说明

图1为消失模铸造负压振动浇注装置结构示意图。

图中：1.铸件的泡沫模样 2.涂料壳层 3.砂箱 4.填充干砂 5.振动台 6.密封塑膜 7.抽真空系统 8.抽气网孔 9.浇口杯

具体实施方式

参阅图1，一种采用高性能涂料的消失模铸造振动浇注致密强化铸件的方法，在现有消失模铸造负压振动浇注装置中进行，其浇注方法包括以下步骤：

1、制备铸件的泡沫模样1；

2、在泡沫模样1上涂以按前述配制好的桂林6号涂料形成涂料壳层2，在55℃温度下烘干，烘干后厚度1.5～2mm；

3、把涂料壳层2保护着的模样置于钢板结构的砂箱3中；

4、填充干砂4；

5、启动振动台5紧实干砂；

6、用塑料薄膜6密封整个铸型；

7、启动抽真空系统7，当负压稳定在-0.04～-0.06Mpa时，启动振动台5，振动频率150HZ，振幅0.5±0.1mm，振动时间30～40s；

8、铸型中的气体从抽气网孔8进入抽真空系统外排；

9、从浇口杯9处浇注金属液(即在干砂负压条件下，边振动边浇注)，浇注完毕后待金属也基本凝固时停止振动，而抽真空系统继续工作3～4min，以扩散铸型中的热量。