[发明专利]一种发动机铸造复合砂及制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种发动机铸造复合砂及其制备方法及应用，所述复合砂由焙烧再生砂、湿法再生砂、特种砂经筛分级配而成，最终粒度分布范围为50‑70目12％‑33％，70‑100目38％‑52％，100‑140目14％‑32％，140‑200目4％‑18％。本发明选择焙烧再生砂、湿法再生砂、特种砂作为砂芯材料，粒度分布分散度均匀，具有较低的膨胀系数、较低的金属液浸润性以及较高的耐火度，解决了发动机缸体烧结粘砂和脉纹缺陷，降低了成本。

技术领域

本发明涉及汽车发动机缸体的铸造用材料技术领域，具体涉及一种发动机铸造复合砂及制备方法及应用。

背景技术

烧结粘砂和脉纹是铸件常见的缺陷中的一种，特别是发动机缸体几何形状复杂，内腔烧结及脉纹缺陷比较严重，同时给清理工作带来很大困难，并且在加工后，内腔烧结清理依然需要很大工作量，如果清理不彻底还会给发动机质量带来一定的安全隐患。

缸体铸件内表面的烧结粘砂或脉纹缺陷主要是因为高温铁液在一定压力下通过砂芯表面变形裂纹或砂粒间的空隙渗透到砂芯的整个截面而形成的。如果原砂热膨胀系数较高，耐火度较低，对金属液的浸润性比较大，且粒度及粒度分布没有有效控制，易导致粘砂或脉纹缺陷；因此需要一种发动机铸造复合砂及制备方法及应用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种能够降低汽车发动机缸体烧结粘砂及脉纹缺陷，能够使铸件表面具有较高的光洁度，兼具低成本优势的发动机铸造复合砂及制备方法及应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明包括焙烧再生砂、湿法再生砂、特种砂，筛分后按照重量比例(3～5)：(2～5)：(2～5)和粒度分布比例50-70目12％-33％，70-100目38％-52％，100-140目14％-32％，140-200目4％-18％进行级配混合制备获得。

进一步地，所述级配的目数分别为50目、70目、100目和140目。

进一步地，所述湿法再生砂的制备方法为：

SB1、将潮模废砂进行磁选筛分；

SB2、将磁选筛分后的所述潮模废砂进行选粉脱膜后，加入到擦洗缸中进行擦洗，潮模废砂与水的质量比为1：0.5～1.0，擦洗时间20～50分钟；

SB3、将擦洗后的所述潮模废砂进行脱水；

SB4、将脱水后的所述潮模废砂进行酸改性，所述酸为有机酸溶液或无机酸溶液的一种或两种组合，所述潮模废砂与酸溶液的质量比为1：1～2，酸洗时间为30～60分钟；所述酸溶液中酸性物质和水的混合物，其中酸质量分数为3％-5％。在酸改性结束后将酸改性的砂潮模废砂经烘干干燥得到湿法再生砂成品。

一种所述发动机铸造复合砂的制备方法，该制备方法的步骤是：

A将焙烧再生砂、湿法再生砂和特种砂分别进行筛分，所述筛分所用筛网目数为40目、50目、70目、100目、140目、200目；

B取50目-70目的三种砂按照焙烧再生砂质量分数30-50％、湿法再生砂的质量分数20-50％、特种砂的质量分数20-50％进行混合；

C取70-100目的三种砂按照焙烧再生砂质量分数30-50％、湿法再生砂的质量分数20-50％、特种砂的质量分数20-50％进行混合；

D取100-140目的三种砂按照焙烧再生砂质量分数30-50％、湿法再生砂的质量分数20-50％、陶瓷砂的质量分数20-50％进行混合；

E将上述混合后的砂按照50-70目12％-33％，70-100目38％-52％，100-140目14％-32％，140-200目4％-18％的粒度分布比例进行级配得到所述发动机铸造复合砂。