[发明专利]一种钛合金精密铸造的陶瓷型壳及其制造工艺

说明书

本发明公开了一种钛合金精密铸造的陶瓷型壳及其制造工艺，具体涉及陶瓷型壳技术领域，包括以下原料：二氧化锆粉、二氧化锆砂、莫来石粉、莫来石砂、蜡水、酒精、羧甲基纤维素钠、阴离子型聚丙烯酰胺、钠基膨润土、粘结剂一、氨水、湿润剂和粘结剂二。本发明通过选用颗粒质点更为细小的悬浮性更好的纳米级钠基膨润土与二氧化锆浆料混合，被水润湿后水分不仅吸附在其颗粒表面，还会进入膨润土的晶层之间形成胶体质点，各胶体质点之间相互连接形成空间网状结构，而提高浆料的挂浆率、浆料层的涂挂厚度，保证砂粒可以均匀的粘附在浆料层上，提高型壳的强度，从而提高生产的陶瓷型壳的质量，可以降低型壳开裂的风险。

技术领域

本发明涉及陶瓷型壳技术领域，更具体地说，本发明涉及一种钛合金精密铸造的陶瓷型壳及其制造工艺。

背景技术

钛合金的耐热性明显高于铝合金和镁合金，具有很好的抗腐蚀性。熔模铸造是一种采用用可熔性一次模料制得的型壳浇注铸件的方法，也叫做失蜡铸造。

它是在熔模，即蜡模的表面上反复涂覆一层由耐火粉与有机或无机粘结剂组成的浆料，然后撒一层耐火砂料，重复多次直至形成一定厚度的型壳，即型壳是由耐火粉和相应的粘结剂配制成粘度适宜的料浆，将尺寸精确、表面清洁干净的蜡模组在浆料中浸涂后、撒耐火砂、干燥，重复多次后形成型壳，而型壳每一层浆料的粘度和撒砂的粒度都会有变化，最后一层只挂浆料，不撒砂。将成型的型壳充分干燥后脱蜡、焙烧，以得到具有一定强度的适合浇注的型壳。最后将焙烧好的陶瓷型壳预热到一定温度再浇注钛合金熔体，待钛液凝固后除去型壳、清砂而得到所需钛铸件。

现有的陶瓷型壳，不能满足人们的使用需求，制备陶瓷型壳的浆料的悬浮度较低，陶瓷型壳表面上出现浆层不均，浆缕和龟裂等缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种钛合金精密铸造的陶瓷型壳及其制造工艺，本发明所要解决的问题是：如何避免陶瓷型壳表面上出现浆层不均，浆缕和龟裂等缺陷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钛合金精密铸造的陶瓷型壳，包括以下重量份的原料：二氧化锆粉80-90份、二氧化锆砂25-30份、莫来石粉50-70份、莫来石砂25-30份、蜡水50-60份、酒精5-10份、羧甲基纤维素钠0.0005-0.001份、阴离子型聚丙烯酰胺0.0005-0.001份、钠基膨润土0.001-0.002份、粘结剂一0.1-0.5份、氨水1-3份、湿润剂10-15份、粘结剂二10-15份。

在一个优选的实施方式中：所述莫来石砂分为粒径为250-550μm和粒径为550-1000μm两种，所述湿润剂为湿润剂A35。

本发明还提供一种钛合金精密铸造的陶瓷型壳的制造工艺，具体制备步骤如下：

步骤一：将蜡模浸入二氧化锆浆料中10-13s，翻转9-12s，取出，将二氧化锆砂均匀撒在蜡模表面，干燥，重复上述步骤2次，得到面层型壳；

步骤二：将面层型壳浸入莫来石浆料一中10-13s，翻转9-12s，取出，将莫来石砂均匀撒在蜡模表面，干燥，干燥时间为8-15h，干燥风速控制在6-8m/s,温度23-26℃，相对湿度60-70％，得到过渡层型壳；

步骤三：将过渡层型壳浸入莫来石浆料二中10-13s，翻转9-12s，取出，将莫来石砂均匀撒在蜡模表面，干燥，干燥时间为8-15h，干燥风速控制在6-8m/s,温度23-26℃，相对湿度60-70％，重复上述步骤5次，第五次时，不撒莫来石砂，得到背层型壳，完成型壳模型；

步骤四：将型壳模型放入冷冻箱内，-15℃--20℃冷冻1-1.5h，取出放入脱蜡釜进行脱蜡，将型壳模型放入炉中进行烧焙，600-700℃预热30-35min，1000-1050℃烧结焙1.5-2.5h，得到型壳。