[发明专利]一种V法铸造砂芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种V法铸造砂芯及其制备方法。

背景技术

采用V法铸造工艺铸造大型结构复杂铸钢件时（浇注温度1530℃~1570℃、浇注时间50~60s)一般采用硅砂制作的砂芯，硅砂制作的砂芯缺点如下：1.砂芯相对强度低导致铸件夹砂、浇注后溃散性较差且铸件易产生粘砂。2.铸件结构复杂各断面壁厚相差较大、硅砂相对导热性差，易产生缩孔缺陷，而采用随形外冷铁激冷导致工艺设计复杂化且铸件尺寸难以保证，生产成本高。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种具备激冷功效、粘砂率低、强度高、浇注后溃散性好的V法铸造砂芯及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种V法铸造砂芯，其由以下重量份的组分组成：

铬铁矿砂    93-96.5份；

碱性酚醛树脂  2-4份；

有机酯固化剂  0.5-1.5份；

谷糠   1-1.5份。

所述碱性酚醛树脂与有机酯固化剂的重量份比为4:1。

所述谷糠的目数为40-70目。

V法铸造砂芯的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)备料：按重量份分别称取铬铁矿砂、碱性酚醛树脂、有机酯固化剂和谷糠；

2)混砂：往混砂机中先加入铬铁矿砂和谷糠，再加入碱性酚醛树脂和有机酯固化剂，然后开始混砂，混砂1-2min后得到树脂砂；

3)制芯：将上述混砂得到的树脂砂填入制芯模具中，待树脂砂自然硬化后脱模制得砂芯。

本发明采用以上技术方案，具有一下有益效果：

1、本发明砂芯的配方合理，以铬铁矿砂为主料，砂芯具有高强度，同时砂芯在浇注过程会发生固相烧结防止熔融金属的渗透，从而减少铸件粘砂率。

2、由于铬铁矿砂是激冷材料，因此砂芯具有良好的导热性，可在不放置随形外冷铁或内冷铁情况下使浇注过程得到激冷得到致密的铸件组织，大幅度节约生产成本。

3、本发明中加入适量的谷糠使得砂芯具有良好的溃散性和退让性，能防止砂芯阻碍铸件收缩导致铸件裂纹或尺寸精度偏差。

4、采用本发明的制备方法工艺简单，生产成本低。

具体实施方式

本发明一种V法铸造砂芯，其由以下重量份的组分组成：

铬铁矿砂    93-96.5份；

碱性酚醛树脂  2-4份；

有机酯固化剂  0.5-1.5份；

谷糠   1-1.5份。

所述碱性酚醛树脂与有机酯固化剂的重量份比为4:1。

所述谷糠的目数为40-70目，且干燥无水分。

其中，铬铁矿砂的技术指标：Cr₂O₃含量≥45%，SiO₂含量≤3%，水分≤0.5%,粒度指标：40-70目≥75%，100-140目≤15%。

上述V法铸造砂芯的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)备料：按重量份分别称取铬铁矿砂、碱性酚醛树脂、有机酯固化剂和谷糠；

2)混砂：往混砂机中先加入铬铁矿砂和谷糠，再加入碱性酚醛树脂和有机酯固化剂，然后开始混砂，混砂1-2min后得到树脂砂；

3)制芯：将上述混砂得到的树脂砂填入制芯模具中，待树脂砂自然硬化后脱模制得砂芯。

实施例1:

一种V法铸造砂芯，其由以下重量份的组分组成：

铬铁矿砂    96.5份；

碱性酚醛树脂  2份；

有机酯固化剂  0.5份；

谷糠   1份，谷糠的目数为40-70目。

上述V法铸造砂芯的制备方法，制备方法包括以下步骤：

1)备料：按上述重量份分别称取铬铁矿砂、碱性酚醛树脂、有机酯固化剂和谷糠；

2)混砂：往混砂机中先加入铬铁矿砂和谷糠，再加入碱性酚醛树脂和有机酯固化剂，然后开始混砂，混砂2min后得到树脂砂；其中，混砂机采用碗形混砂机；

3)制芯：将上述混砂得到的树脂砂填入制芯模具中，待树脂砂自然硬化后脱模制得砂芯。

制得砂芯采用SWY-S智能液压型砂强度机进行试验（常温25℃），指标如下：抗拉强度：0.235Mpa， 抗压强度：1.24Mpa，抗剪强度：0.484Mpa。

实施例2:

一种V法铸造砂芯，其由以下重量份组分组成：

铬铁矿砂    95份；