[发明专利]一种高性能消失模铸钢件铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及消失模铸造技术，具体为一种高性能消失模铸钢件铸造方法。

背景技术

消失模铸造技术在国外已成为铸造行业中一支不可忽视的力量，在铸造生产中占有重要的地位，它越来越广泛的应用并被誉为明天的铸造新技术。

我国消失模铸铁件生产约占整个铸铁件份额87%，消失模铸钢件生产则占铸钢件总产量的12%左右。消失模铸造工艺生产铸钢件不同于生产铸铁件，获得良好品质的铸钢件相对比较困难，消失模铸钢件易产生增碳、夹渣、气孔、反喷和白点等消失模铸造缺陷，是消失模铸造这种“干砂负压实型铸造”工艺在浇注过程中泡沫模样气化和液态金属干砂负压条件下充型产生的特有铸造缺陷。

消失模浇注系统在整个铸造工艺系统中十分关键，金属液引入的速度、压力，渣、气的排除等直接影响铸件的质量。目前消失模浇注系统普遍采用普通泡沫塑料漏斗型浇口杯和泡沫塑料直浇道粘接组合而成的浇注入水系统。这种入水系统：一方面，普通漏斗型泡沫塑料浇口杯容量小，浇注速度不易控制，型腔内金属液充型流动紊乱，易产生夹渣、气孔缺陷；同时该结构浇口杯使直浇道常处于暴露状态卷入大量空气，泡沫模样不是气化消失而是有氧爆炸燃烧消失，生成大量游离碳，钢液吸收弥散的碳分子，导致消失模铸钢件的增碳缺陷；另一方面，浇口杯与直浇道的粘胶连接方式下，二者贴合面连接不牢靠，后续刷涂搬运过程中易开裂，且二者结合处为浇注系统中的过热区，涂层受热易开裂，负压真空作用下导致型腔进砂，形成消失模铸钢件的白点缺陷。

发明内容

本发明为了解决现有消失模铸钢件铸造时存在易产生夹渣、气孔、增碳、白点缺陷的问题，提供了一种高性能消失模铸钢件铸造方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种高性能消失模铸钢件铸造方法，采用如下步骤：a、制备外壁开有水平环状槽口的锥状钢制浇口杯，钢制浇口杯上端内径与下端内径的比例为4-5：1，钢制浇口杯下端内径与其高度的比例为1:5-6，钢制浇口杯的底端设置有与其一体的环状砂托，且钢制浇口杯是由以其轴线所在平面分割的两部分组成，用铁丝沿水平环状槽口将钢制浇口杯捆绑成一个整体，随后在钢制浇口杯内壁刷涂耐火涂料层；b、砂箱内填砂振动造型后，用刀片将干砂上方的泡沫塑料直浇道上端面耐火涂料层割去露白，铺上塑料薄膜，并在泡沫塑料直浇道外壁周围铺设环状耐火泥条；c、将钢制浇口杯套在泡沫塑料直浇道上，使环状耐火泥条与环状砂托紧密贴合，封闭钢制浇口杯与泡沫塑料直浇道间的缝隙；d、然后将塑料薄膜密封在砂箱上，并在钢制浇口杯下方的塑料薄膜和环状砂托上铺设盖砂层，对砂箱抽真空紧实铸型，进行负压浇注；e、浇注完成后，解开铁丝，钢制浇口杯的两部分会自动脱离铸件，完成浇筑作业。

钢制浇口杯的口径比例的设计是通过大量反复试验得出的，在消失模铸钢件浇注过程中，金属液能很快达到充满钢制浇口杯封闭泡沫塑料直浇道的理想充型状态，阻止大量空气卷入浇注系统，使泡沫模样气化消失而不是有氧爆炸燃烧消失，碳氢不分离，有效防止消失模铸钢件的增碳缺陷；消失模铸钢件浇注温度比铸铁件浇注温度高200℃以上，模样气化分解速度成倍增加，充型气阻大，钢制浇口杯下口径与高度的比例设计增大了金属液的充型压力头，克服了充型阻力，防止金属液的反喷现象；同时，上述两特征配合使进水速度不受人为操作影响，充型静压头恒定，金属液流动前沿液面进给平稳，有利于浮渣排气，杜绝夹渣、气孔现象的发生；在消失模浇注过程中，钢制浇口杯与泡沫塑料直浇道的连接处，金属液流速高、压强大，钢制浇口杯与泡沫塑料直浇道的插入结构配合环状耐火泥条封闭的结构，避免了传统泡沫塑料浇口杯与直浇道粘胶连接不牢靠的问题，同时环状耐火泥条耐火度高，防止因耐火涂料层过度受热剥离、开裂，负压真空下吸入干砂，形成白点缺陷的缺陷；克服了现有消失模铸钢件铸造时存在易产生夹渣、气孔、增碳、白点缺陷的问题。

本发明采用的铸造方法合理可靠，杜绝了传统消失模铸钢件铸造时存在易产生夹渣、气孔、增碳、白点缺陷现象的发生，进而有效地提高了铸钢件的性能，而且钢制浇口杯可以重复使用，减少了泡沫塑料浇口杯人工制作的成本，具有工艺流程简单、操作方便快捷且成本低的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-水平环状槽口，2-钢制浇口杯，3-环状砂托，4-泡沫塑料直浇道，5-塑料薄膜，6-环状耐火泥条，7-盖砂层。

具体实施方式

一种高性能消失模铸钢件铸造方法，采用如下步骤：a、制备外壁开有水平环状槽口1的锥状钢制浇口杯2，钢制浇口杯2上端内径与下端内径的比例为4-5：1，钢制浇口杯2下端内径与其高度的比例为1:5-6，钢制浇口杯2的底端设置有与其一体的环状砂托3，且钢制浇口杯2是由以其轴线所在平面分割的两部分组成，用铁丝沿水平环状槽口1将钢制浇口杯2捆绑成一个整体，随后在钢制浇口杯2内壁刷涂耐火涂料层；b、砂箱内填砂振动造型后，用刀片将干砂上方的泡沫塑料直浇道4上端面耐火涂料层割去露白，铺上塑料薄膜5，并在泡沫塑料直浇道4外壁周围铺设环状耐火泥条6；c、将钢制浇口杯2套在泡沫塑料直浇道4上，使环状耐火泥条6与环状砂托3紧密贴合，封闭钢制浇口杯2与泡沫塑料直浇道4间的缝隙；d、然后将塑料薄膜5密封在砂箱上，并在钢制浇口杯2下方的塑料薄膜5和环状砂托上铺设盖砂层7，对砂箱抽真空紧实铸型，进行负压浇注；e、浇注完成后，解开铁丝，钢制浇口杯2的两部分会自动脱离铸件，完成浇筑作业。