專利名稱：一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法
技術領域：
本發明屬于鑄造工程技術領域，特別涉及灰口鑄鐵消失模鑄造工藝范疇。
背景技術：
在我國，灰口鑄鐵消失模鑄造是近十多年來發展起來的鑄造領域的先進制造技術，以其成本低、工藝先進、綠色環保和鑄件質量高等優勢，得到較多鑄造企業的重視和應用。然而，由于其制作消失模的泡沫模樣主要采用含碳約92%的聚苯乙烯為原料制作，常規的鑄造工藝致使鑄件產生該技術下的特有的鑄造缺陷——夾灰，生產中夾灰的廢品率一般在5 10%。而且，夾灰往往產生在鑄件的表皮下，肉眼難以觀察到，只有在切削加工時才會被發現，給生產造成極大地人力和能源的浪費。由于夾灰現象的存在，使得消失模鑄造的綠色環保優勢得不到充分的體現。通過研究發現夾灰的主要形成原因是鑄件澆注過程中泡沫聚苯乙烯模樣氣化不良，產生的殘留物質卷入到鑄鐵液中所致。為此，本發明的發明人 根據夾灰的形成機理，提出了一種能夠基本消除消失模鑄鐵件夾灰缺陷的工藝方法。
發明內容
本發明的發明目的是為了克服消失模鑄鐵件夾灰缺陷，從而提高整個灰口鑄鐵消失模鑄造品質的目的而提出來的。即提供一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法。本發明的技術解決方案是這樣實現的，通過控制密切相關的工藝參數，包括澆注系統控制，澆注溫度控制，澆注負壓度控制，涂料常溫透氣性控制，等四個方面的工藝過程控制。其特征在于澆注系統的設計包括內澆道、橫澆道、直澆道的截面積之比，澆注溫度的合理范圍值控制，合適的負壓度范圍，涂料的透氣性控制。灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法的具體設計如下一、消失模灰口鑄鐵件的澆注溫度控制在1400 1500°C之間，優選的溫度控制范圍是1420 1450°C之間。當鑄件平均壁厚δ彡2cm，取澆注溫度上限值，當δ > 2cm時，取澆注溫度下限值。二、消失模鑄造在澆注時的澆鑄系統的負壓度控制在O. 035 O. 050MP范圍之內。當鑄件總質量G ( 50Kg時，取負壓度的在O. 035 O. 040Mp,當G > 50Kg時，取負壓度在
O.04 O. 050Mp。三、消失模灰口鑄鐵鑄造的消失模外表層的涂料的透氣性利用STZ直讀式型砂透氣率測定儀測得，其常溫透氣性應控制在40 60cm2/KPamin，優選的常溫透氣性應控制在45 55cm2/KPa · min。當鑄件總質量G < 50Kg時，取透氣性的下限值，當G彡50Kg時，取透氣性的上限值。四、澆注系統的直澆道、橫澆道和內澆道橫截面積比為直澆道總截面積橫澆道總截面積內澆道總截面積=(O. 9 I. I) (O. 8
O.9) I。用公式表示s直Σs橫Σ s 內=(O. 9 I. I) : (O. 8 O. 9) : I。
其中
權利要求
1.一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法，該方法主要包括澆注系統的直澆道、橫澆道和內澆道橫截面積的控制，澆注溫度控制，澆注負壓度控制，涂料的常溫透氣性控制四個工藝方面的控制，其特征是按照以下的技術條件控制 一、澆鑄溫度控制在1400 1500°C； 二、澆鑄負壓度控制在O.035 O. 050MPa ； 三、消失模外涂料常溫透氣性控制在40 60cm2/KPa · min ； 四、澆注系統的直澆道、橫澆道和內澆道橫截面積控制為直澆道總截面積橫澆道總截面積內澆道總截面積=(0.9 I. I) (O. 8 O. 9) I。
2.按照權利要求I所述的一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法，其特征在于所說的澆鑄溫度控制在1420 1450°C。
3.按照權利要求I所述的一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法，其特征在于所說的消失模外涂料常溫透氣性控制在45 55cm2/KPamin。
4.按照權利要求I所述的一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法，其特征在于所說的澆注系統的內澆道橫截面總面積按照下述公式確定Y s = 3.23VG內 μκ」犯P 其中Σ S 是內澆道的總截面積，單位cm2而是鑄件和澆道的總質量，單位Kg ; μ是澆注系統流量系數，數值范圍0. 3 O. 65 ; K是鑄件壁厚系數，數值范圍0. 4 O. 6 ; δ是鑄件平均壁厚，單位cm ；Ηρ是澆鑄平均靜壓頭，取值范圍直澆道的高度減去O O. 5倍鑄件高度，單位cm。
全文摘要
本發明公布了一種灰口鑄鐵消失模鑄造工藝方法，包括澆注系統設計、澆注溫度控制、澆注負壓度控制、涂料的常溫透氣性控制。通過選擇合適控制參數、采用綜合控制工藝，完全滿足消失模鑄造中泡沫聚苯乙烯模樣完全氣化的條件，從而消除消失模鑄件夾灰缺陷，提高消失模鑄造質量。經過實際生產檢驗，由于夾灰產生的廢品率由原來的5％～10％下降到1％～3％。該工藝具有設計可靠，現場可操作性好、易實現的特征。按照本發明提供的這些工藝控制方法，能夠基本上消除消失模灰鑄鐵件的夾灰缺陷，提高鑄件的成品率。該工藝方法適用于不同牌號的消失模灰鑄鐵件。
文檔編號B22C9/04GK102699277SQ20121014242
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者廖希亮, 楊玉光, 董利 申請人:楊玉光