[发明专利]一种可部分重复利用的石墨铸型铸造方法

说明书

本发明属于钛合金铸造技术领域，具体涉及一种可部分重复利用的石墨铸型铸造方法。该方法包括将石墨铸型的浇杯、铸件外模和内浇道部件分别设计为能够拆分的分体结构，各部件分别使用多个石墨块进行制作，各部件的各个石墨块之间通过连接件以间隙配合的方式固定；在石墨铸型浇注完毕后，将各部件的各个石墨块依次拆卸取出并回收。通过本发明的特殊设计及表面涂刷涂层，实现了部分石墨块的重复利用，石墨铸型在浇注后，部分石墨块可以完整地清理出来，用作相同铸件下一炉铸型的一部分，回收率超过60％，显著降低石墨型的铸造成本。本发明所调配的涂料可有效填补石墨型表面的孔隙，避免钛液的渗入，防止石墨铸型的氧化，有利于石墨铸型的脱模和回收使用。本发明的石墨铸型及固定方式拆卸清理方便，石墨块不易损坏，有利于石墨铸型的回收使用。

技术领域

本发明属于钛合金铸造技术领域，具体涉及一种可部分重复利用的石墨铸型铸造方法。

背景技术

钛合金铸造目前比较成熟的生产方式是熔模铸造工艺和机加石墨铸型工艺，相比熔模铸造工艺，机加石墨铸型工艺具有生产周期短、内部质量好、尺寸稳定性高等优点，尤其是对于一些大型复杂钛合金铸件，机加石墨铸型更能体现其工艺优势，是国内外钛合金铸造厂家共同的选择。机加石墨铸型在快速高效铸造钛合金的同时，铸造成本显著提高，主要体现在石墨铸型原材料成本高且不易重复使用。机加一公斤石墨铸型超过四十元，一些小型简单的铸件石墨用量都在一百公斤左右，对于大型复杂铸件的石墨用量甚至达到几吨。铸型浇注完成后，受铸件收缩力、石墨结构及装配固定方式等因素的影响，只能破坏石墨铸型才能获得完整的铸件轮廓，导致机加石墨铸型铸件成本较高。因此，急需开展钛合金铸件石墨铸型的重复利用研究，实现部分铸型的二次使用，降低机加石墨铸型铸造成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种可部分重复利用的石墨铸型铸造方法，以解决如何重复利用石墨铸型材料的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种可部分重复利用的石墨铸型铸造方法，该方法包括，将石墨铸型的浇杯、铸件外模和内浇道部件分别设计为能够拆分的分体结构，各部件分别使用多个石墨块进行制作，各部件的各个石墨块之间通过连接件以间隙配合的方式固定；在石墨铸型浇注完毕后，将各部件的各个石墨块依次拆卸取出并回收。

进一步，在分别使用多个石墨块制作各部件时，在将各个石墨块之间以间隙配合的方式固定之前，对每个石墨块的表面进行涂层处理。

进一步，各部件的各个石墨块之间采用螺杆螺母以间隙配合的方式固定。

进一步，将浇杯设计为外方内圆结构，对称分成2个石墨块；将铸件外模设计为方形结构，根据铸件结构和开模方向分成2-4个石墨块；将内浇道对称分成2个石墨块。

进一步，在浇杯和铸件外模的外部设置便于手持的凹槽。

进一步，对每个石墨块的表面进行涂层处理，具体包括如下步骤：

S1、在二醋酸锆粘结剂中连续加入200～400目的Y₂O₃粉，粉液比控制在2.6:1～3.4:1，边搅拌边加入润湿剂和消泡剂，配制成流杯粘度为30～35s的涂料；

S2、对外模、浇杯及内浇道接触金属液的内表面进行清理，用步骤S1配制的涂料对清理后的表面进行多遍涂刷；

S3、将刷完涂料的石墨块置于真空除气炉中进行真空除气；

S4、当石墨块冷却到室温后，对石墨块进行打磨与清理，将清理完毕的石墨块组装成石墨铸型等待浇注。

进一步，在步骤S1中，润湿剂为JFC、EA、OP-10中的一种，加入量占粘结剂质量分数的0.1～0.3％；消泡剂为正辛醇、正戊醇、异丙醇中的一种，加入量占粘结剂质量分数的0.05～0.1％。