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文檔簡介

1、1涂料成分為鎂砂粉3050%、珠光粉20-40%、云母粉15-30%、硅溶膠39%、白孚L膠15%、聚丙烯酰胺0.10.8%、竣甲基纖維素鈉0.10.8%、吸附劑16%、阻燃齊I10.32%制備時先將吸附劑、竣甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺分別加水配成溶液,再與骨料及其他成分混合攪拌而成。本發明的涂料能有效吸附泡沫塑料模樣熱解產生的液態產物,大大減少鑄件的孔隙率,并在鑄型-鎂液界面間形成還原性保護氣氛層,使鎂合金表面形成保護膜,阻止氧化進行,防止了澆注時鎂合金在鑄型內的燃燒,有利于獲得表面光潔、無氧化皺皮的鎂合金鑄件.2澆注時的負壓度澆注時施以負壓可以幫助熱解產物排出型外,有利于減少皺皮缺陷,但應注

2、意負壓度不可過低,否則容易引起滲透粘砂缺陷。澆注溫度對球鐵鑄件皺皮缺陷的影響。一般說來,提高澆注溫度,有利于熱解產物氣化,并排出型外,因而可減少皺皮缺陷。對于高銘鑄鐵,其澆注溫度高于,對于灰鑄鐵和球鐵,其澆注溫度大于,皺皮缺陷基本可以消除。2.澆注系統頂注式澆注系統有利于減少表面皺皮缺陷,但容易引起內部炭黑夾雜。底注式澆注系統可以實現金屬液平穩上升,模樣逐層氣化,不會產生內部炭黑夾雜;但在鑄件上表面往往會聚集較多的熱解產物,同時上部金屬液溫度最低,不利于熱解產物氣化,容易形成較嚴重的皺皮缺陷。因此,必須在上部設置集渣冒口,設法將熱解產物排出鑄件之外。通常,較高的鑄件用階梯式澆注系統,這樣既可以

3、實現平穩充填,減少炭黑夾雜缺陷,又不容易出現皺皮缺陷。只有高度不大的小件才可以采用頂注式澆注系統以上解答來自于羅通博士的博文,僅供參考涂料配方下列僅供參考。1.鋁磯土90%,石英粉10%,酚醛樹脂2%,白乳膠2%,鈣膨潤土3%,洗衣粉0.1%,異丙醇0.1%,適量的水2.硅砂粉與鋁磯土比例2:3,(耐火材料100%),GM-1樹脂2%,硅溶膠3%,鋰膨潤±1%,CMC1.5%,平平如0.3%,減水劑0.5%,適量的水3.鋁磯土60%,片狀石墨40%,硅溶膠4%,粘結齊I14%,膨潤土1%氧化鐵3%,CMC3%,N助劑0.5%以上配方摘自于書本至于比例之和超過100%我也處于迷惑不解中

4、。望共同探討。3.骨料膨潤土乳白膠CMCBY水100%2.7%3.5%2.5%2.5%適量參考資料:消失模鑄造工藝在大口徑球鐵管件4.涂料是消失模鑄造最關鍵的輔助材料之一。為降低消失模鑄造涂料的成本,研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉為耐火骨料,石英粉共有3種粒度分布。所有涂料用碾輪式混砂機制成膏狀涂料,在攪拌機中加入適量水攪拌成液體涂料,然后測其性能。研制出的涂料,配方為:石英粉100%,膨潤土4%,白乳膠2.5%,樹脂3%,竣甲基纖維素鈉(CMC)0.5%,以及其它附加物,其中石英粉要求粒度分布相對集中。該涂料成本低且具有優良的工藝性能,特別適用于鑄鋼,球墨鑄鐵件的消失模鑄造生產5.高鎰

5、鋼件消失模醇基涂料的研制失模鑄造作為一種先進的鑄造方法深受人們的重視,并應用到高鎰鋼件的生產。目前,生產廠家所用涂料大都采用水基剛玉、錯英粉涂料或醇基鎂砂粉涂料。使用水基剛玉涂料成本偏高,且涂料性能也不理想。水基錯英粉涂料由于錯英粉呈弱酸性,而高鎰鋼呈堿性,所以用其生產高鎰鋼件時,在鑄件熱節部位或者是厚大鑄件往往產生嚴重粘砂1。以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)為粘結劑的醇基鎂砂粉涂料,強度偏低,若為增加強度而增加PVB的使用量又造成PVB發泡,鑄件表面出現麻坑。因此,為獲得優質鑄件,有必要開發新的涂料以適應生產高鎰鋼件尤其是大型高鎰鋼件的需要。1試驗材料1.1耐火骨料涂料所用耐火骨料為鐵合金廠生產銘

6、鐵的副產品一一銘鐵渣,經破碎研磨成粉狀(料度200目)。因其Al2O3含量超過85%,Cr2O3含量超過10%,故稱高銘剛玉。其熔點為18302000C,密度為3.68g/cm3,莫氏硬度為9,熱膨脹系數約為石英的一半,熱導率為石英的2倍。高銘剛玉屬中性材料,不易與高鎰鋼液發生化學反應,且耐火度較高,能夠抵御高溫金屬液體的沖刷,其它性能皆有利于配制性能良好的涂料,同時成本較低,僅為剛玉粉、錯英粉價錢的1/3左右。1.2其它組分0c醇基涂料粘結劑采用酚醛樹脂,其耐熱性好,價格也適當。PVB既是懸浮劑又是粘結劑。PVB與酚醛樹脂混合使用可以提高涂層強度2。二者在使用前均溶于酒精中待用。懸浮劑選用鋰

7、基膨潤土,可在酒精溶劑中形成醇溶膠。先用少量水引發,靜置24h后,變成膏狀,這時加適量乙醇再用高速攪拌機分散制成膏狀懸浮劑。溶劑為工業乙醇,助劑采用微量表面活性劑、消泡劑(正辛醇)等。為使涂料層在落砂時易剝離、防粘砂,加入熔劑Fe2O3。2涂料性能的測試方法懸浮性系用靜置法,在100ml量筒中測涂料靜置24h后的沉淀物所占體積百分比。透氣性在STZ直接式透氣性測定儀上測定(用透氣性標準度樣)。涂料層干態透氣性的具體操作及計算方法見文獻3。涂層強度測定4是由粘度杯向涂有涂層的玻璃板上落砂,直至擦破涂層露出玻璃板為止,稱出落砂總質量,作為判斷涂料層面強度的定量指標。高溫抗裂性測定,是將<50

8、mm的水玻璃砂型試樣浸入涂料形成2mm的涂層,干燥后放入高溫爐中,在1200急熱2min取出觀察涂層開裂的情況。觸變性是采用NDJ-1型旋轉式粘度計測量涂料的表觀粘度隨時間的變化情況,即觸變性曲線。涂料其它性能測試參照文獻3進行。3試驗結果3.1最佳涂料配方的確定懸浮性、透氣性和涂層強度是消失模涂料的基本性能。為此采用正交試驗方法考察涂料主要組成(酚醛樹脂、PVB、膨潤土及氧化鐵粉)對其性能的影響,以確定出最佳涂料配方。正交試驗采用4因素3水平(表1),試驗結果如表2。醇基涂料的配制工藝:鋰基膨潤土+助劑+PVB+酚醛樹脂+耐火填料+熔劑+適量球磨球磨工業酒精3060min+酒精.5-0min

9、出料。根據各因素對懸浮性、透氣性和涂料強度的主次關系綜合權衡,A2B2C3D3為最佳水平組合條件,即為最佳涂料配方。表1L9(34)因素水平表(質量分數,%)表2正交試驗結果3.2最佳涂料性能確定最佳配方后,再以此配方配制涂料,考察涂料的其它性能能否滿足消失模鑄造的要求。(1)涂掛性對不同結構的消失模采用刷、浸、噴、淋等涂敷方法在消失模表面涂敷涂料,都能在表面上形成一層均勻的涂層,說明研制的涂料涂掛性較好。(2)觸變性要使消失模表面形成一層均勻且具有一定厚度的涂料層,就要求涂料應具有良好的觸變性,使其同時具有一定的涂刷性和抗流淌性。圖1為研制涂料及文獻涂料的觸變性曲線,可見兩種涂料的表觀粘度在

10、恒定的剪切速率下隨著剪切時間的延長而大幅度降低,但最佳涂料觸變性曲線斜率大于文獻涂料圖1涂料觸變特性曲線觸變性曲線的斜率表明該涂料涂敷時的涂刷性和涂平性優于文獻涂料。觸變性值計算時,將10min的讀數(S')與30s時的讀數(S)代入下式計算5:最佳涂料觸變性S=(S-S'S)1100/(63-21)X100/63=66.6文獻涂料觸變性=(S-S'S)X100/=(65-25)X100/65=61.5可見兩種涂料觸變性值均遠大于涂料觸變性應大于20的要求6。但仍可看出最佳涂料觸變性優于文獻涂料的觸變性值。(3)物化性能將最佳涂料與文獻7推薦的醇基鎂砂粉涂料性能比較見表

11、3,可見其懸浮性、透氣性、涂層強度均優于推薦涂料,證明新開發的涂料比較優良。表3最佳涂料與文獻推薦涂料性能對比3.3生產驗證在錦州發電廠鑄造分廠進行批量生產驗證。采用了刷涂、浸涂和淋涂方法,用帶有這種涂層的消失模澆注球磨機襯板,破碎機顆板及挖掘機半齒等高鎰鋼鑄件,最大件270kg,最大壁厚達120mm。落砂后鑄件表面光潔,平整,棱角清晰,無粘砂,尺寸精度高。涂料燒結層呈片狀脫落。4結論(1)研制的高鎰鋼件消失模醇基涂料性能優良,成本低廉,澆注的鑄件表面質量好,光潔無粘砂,尺寸精度高。(2)涂料不僅適合于生產高鎰鋼鑄件,也適合于生產碳鋼件。.6.消失模鑄造水基涂料的研制摘要:涂料是消失模鑄造最關

12、鍵的輔助材料之一。為降低消失模鑄造涂料的本,研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉為耐火骨料,石英粉共有3種粒度分布。所有涂料用碾輪式混砂機制成膏狀涂料,在攪拌機中加入適量水攪拌成液體涂料,然后測其性能。研制出的涂料,配方為:石英粉100%,膨潤土4%,白乳膠2.5%,竣甲基纖維素鈉(CMC)0.5%,以及其它附加物,其中石英粉要求粒度分布相對集中。該涂料成本低且具有優良的工藝性能,特別適用于球墨鑄鐵件的消失模鑄造生產。關鍵詞:消失模鑄造;涂料;透氣性;流變性自從1958年消失模鑄造誕生以來,消失模鑄造引起了鑄造界的廣泛注意,在鑄鐵件、鑄鋁件的生產上有一些應用。進入80年代,隨著干砂消失模鑄造專

13、利的失效,消失模鑄造得到了迅猛的發展,國外開始建立了一大批生產線,用于鑄鋁、鑄鐵件以及鑄鋼件的批量生產。泡沫塑料模樣、涂料、真空度、振動等均為消失模鑄造的關鍵技術,這些技術對鑄件的質量有重要的影響。其中涂料層的性狀不僅影響模樣的氣化和氣體的遷移,而且和鑄件表面質量、表面缺陷、鑄件精度乃至鑄件內在質量等都密切相關。除傳統砂型鑄造中要求涂料有良好的懸浮性、適宜的密度、粘度和流變特性外,還要求涂料有適宜的透氣性。現有消失模鑄造涂料一般以棕剛玉、錯英粉、鋁磯土等為耐火骨料,成本較高。石英粉是最便宜的耐火填料之一,具有較高的熔點(1713c)和燒結溫度(15001700C)1。雖然高溫下,SiO2能與F

14、eO發生反應,生成低熔點、低粘度化合物FeOSiO2,易造成鑄件化學粘砂,但對于熱作用不強的中、小鑄鋼件和鑄鐵件,石英粉耐火涂料在普通砂型鑄造中仍有一定的應用。文中在尋找一種適用于球墨鑄鐵件且性能優良而價格低廉的涂料目的下,研究了以石英粉為耐火骨料的消失模鑄造水基涂料。1試驗材料及方法1.1試驗材料共用3種石英粉耐火骨料,其粒形均為多角形,粒度集中在0.075mm左右,粒度分布見表1。膨潤土為四川鹽亭鈉質膨潤土,具吸藍量為39,使用前兩天,將其調制成膨潤土漿并加入膨潤土量3%的Na2CO3。聚乙烯醇(PVA)使用前在沸水中熬煮成10%膠體水溶液。竣甲基纖維素鈉(CMC)使用前24h配制成5%的

15、水溶液。載體為自來水。表1石英粉的粒度分布1.2試驗方法文中擬定了表2中5種涂料,每種涂料均用S460型碾輪式混砂機制成膏狀,然后在自制攪拌機中加入適量水攪拌成液體涂料,膏狀涂料混制工藝如下:表2涂料配方%用30mm的帶磨口量筒(刻度為0100mm)測定涂料懸浮性,靜置時間為24h。涂料干強度測定為:從1000mm高處加鐵丸沖擊泡沫塑料上的約1mm厚的涂料殼層,以沖出白點為終止條件,涂料強度用鐵丸質量m與涂料層的厚度d之比表示,其度量單位為g/mm。用STZ型直讀式透氣性測定儀測試涂料在常溫以及400、700、1000C下的透氣性2。流變性的測定采用NDJ-1型旋轉式粘度計,該粘度計共有4個轉

16、速,分別為6、12、30、60r/min。測定時使用3號轉子,并且涂料的溫度保持在(25土1)C。涂料的靜態剪切應力的測定用U型連通管3。2試驗結果與分析2.1涂料的強度與懸浮率鈉質膨潤土和CMC作復合懸浮劑,涂料有優良的懸浮性。涂料2的懸浮率為98%,而其余均為100%。涂料2的干強度明顯低于其余4種涂料,只有其余4種的60%左右(見表3)。涂料2用水玻璃與白乳膠作粘結劑。白乳膠(聚醋酸乙烯乳液)其pH值為46,呈弱酸性,而鈉水玻璃有很強的堿性,其pH值為1113,因此兩者易發生化學反應。膏狀涂料2在攪拌機中攪拌時,涂料液表面有黑色的油狀物質生成。即白乳膠與水玻璃發生了化學反應,生成新物質(

17、有待進一步確認其組成),降低有效粘結劑含量,涂料呈現出較低的干強度以及略低的懸浮率。涂料1、3、4、5均用無機粘結劑和有機粘結劑相結合,有理想強度與懸浮率。表3涂料的懸浮率和強度2.2涂料的流變性圖1是涂料的流變曲線,5種涂料均為有屈服值的假塑性流體。所有涂料用鈉質膨潤土和CMC作懸浮劑,膨潤土顆粒在高度分散狀態下呈片狀,片狀顆粒平面上一般帶負電荷,邊棱部分帶正電荷,正負電荷相吸引,使膨潤土顆粒在溶液中形成立體網狀結構;CMC的主鏈上帶有許多強極性的親水基團,基團之間可借助于氫鍵、靜電引力和范德華力相結合,從而CMC高分子鏈間形成立體網狀結構。在低剪切應力下這種結構只稍變形而不被破壞,這使得涂

18、料具有一定的屈服值1,4。圖1涂料的流變曲線從圖1中還可看出,剪切應力的增長小于剪切速率丫的增長,涂料的表觀粘度(刀=p/丫)隨剪切速率的增長而減少。即涂料受到的攪拌速度或涂刷速度增高,則表觀粘度降低,涂料具有“剪切變稀”特性。涂料1、3、5比涂料2、4的膨潤土含量高,涂料內形成的立體網狀結構更牢固,剪切變稀作用更強,涂掛涂料時涂料的粘度下降快,涂刷手感好。涂掛結束后剪切速率趨于零,由于剪切稀釋作用表觀粘度大幅度增加;同時涂料中的立體網狀結構逐漸恢復也使表觀粘度增加,兩方面同時作用,使得涂料1、3、5有更好的滴淌性。涂掛后,泡沫塑料模樣的垂直表面以及下表面的涂料可以不滴淌或只有少量滴淌,可以保

19、證模樣的所有表面涂料層厚度均勻。2.3涂料的透氣性涂料的透氣性K如圖2所示。涂料5的透氣性明顯高于涂料14,其常溫透氣性達3.76cm4-g-1-min-1。涂料14的透氣性基本上一致,其常溫透氣性均在0.40.7cm4-1gmin-1之間。盡管涂料透氣性相差較大,但均先隨溫度t升高而降低,在400C或700C時達最低點,然后再隨溫度的升高而增加。圖2涂料的透氣性涂料的透氣性先隨溫度的升高而降低,然后再隨溫度的升高而升高,這主要由以下幾方面的作用共同作用的結果。第一,隨溫度的升高石英粉由于熱膨脹和相變導致其體積增加。3001100C時,石英粉的熱膨脹系數為3X10-5。石英粉在573C發生B-

20、石英一%-石英相變,其線膨脹率為4.5X10-3。此外,石(3-磷石英、英粉還會發生丫-磷石英、%-磷石英以及B-方石英、口-方石英之間的相變,這些相變都會導致石英粉的體積月脹5。耐火骨料體積膨脹后,骨料排列更緊密,骨料間的孔隙減少,涂料的透氣性下降。第二,溫度升高空氣中氣體分子的熱運動加劇,空氣的粘度增加,通過涂料層的孔隙的阻力增大,使得涂料的透氣性下降。第三,在高溫下,涂料中的有機物會發生分解,產生的氣體排出涂料層后,涂料的孔隙增加,透氣性也隨之升高。在中溫階段(400700C),第一、第二兩種因素起作主導作用,涂料的透氣性表現為隨溫度升高而下降;在高溫階段(1000C),第三種因素起主導

21、作用,導致涂料的透氣性隨溫度的升高而升高。涂料3與涂料4的差別在于含有的無機粘結劑不同,涂料3含有4%的膨潤土用作無機粘結劑與懸浮劑,而涂料4只含有1.5%的膨潤土作懸浮劑,無機粘結劑用水玻璃。由于膨潤土粉充填于耐火骨料之間,骨料間的孔隙通道截面積減少,這樣涂料3的透氣性比涂料4低。涂料1與涂料5組成上唯一差別在于耐火骨料的粒度分布不同,石英粉1的粒度分布較分散,而石英粉3的粒度相對集中。粒度集中的石英粉3組成的涂料5的骨料之間的孔隙較大,透氣性也較高,涂料1由于石英粉的粒度分布分散,耐火骨料排列致密,骨料間孔隙小,其常溫至1000C的透氣性均低于1.0cm4-1min-1。涂料2、3、4的耐

22、火骨料石英粉2的分布也比較分散,盡管它們的粘結劑組成不同,但透氣性與涂料1幾乎一致,這說明耐火骨料的粒度分布是決定涂料透氣性高低的關鍵性因素。涂料透氣性低于2.5cm4-1-gmin-1,生產出的鑄件會存在冷隔、缺肉、氣孔等常規鑄造缺陷,以及鑄鋼件表面增碳、鑄鐵件表面皺皮等消失模特有鑄造缺陷。透氣性很低的涂料在消失模鑄造生產過程中泡沫塑料氣化所產生的大量氣體不能及時通過涂料層排出鑄型,易造成金屬液從澆口處反噴,這相當危險!透氣性高于6.0cm4-g-1-min-1,又會造成嚴重的機械粘砂,合適的涂料透氣性范圍是2.56.0cm4-1gmin-16。所以只有涂料5的透氣性能滿足消失模鑄造生產要求

23、。2.4生產澆注試驗涂料14的透氣性太低,無法滿足消失模鑄造技術要求,涂料5有優良的透氣性、流變性等,因此選用涂料5對貝氏體球墨鑄鐵磨球和襯板進行澆注試驗。磨球的規格為40、60、100三種,采用立式串鑄工藝。襯板為1.83m水泥磨機襯板。聚苯乙烯泡沫塑料模樣(EPS)密度為0.0196g/cm3,模樣上涂掛1mm左右厚的涂料,在(55士5)C溫度下烘24h。澆注時真空度為0.040.06MPa,澆注過程中無反噴以及塌箱。澆出的磨球和襯板全都成形良好、表面光潔,無任何澆不足、冷隔,內部致密,無縮松、縮孔等。涂料5能很好的浸潤泡沫塑料,涂掛性良好,其強度、透氣性等完全滿足干砂消失模鑄造生產,特別

24、適合球墨鑄鐵的生產。3結論1)涂料5有優良的性能,適合于球墨鑄鐵的消失模鑄造生產。具配方為:石英粉100%,膨潤土4%,白乳膠2.5%,濃度為5%的竣甲基纖維素鈉(CMC)0.5%,以及其它附加物。2)耐火骨料的粒度分布是影響涂料透氣性的關鍵性因素,粒度分布越集中的涂料其透氣性也越高,反之亦然。3)涂料的透氣性隨溫度的變化而變化,先隨溫度的升高而下降,然后再隨溫度的升高而升高。4)膨潤土含量較高(4%)的涂料,其流變曲線平緩,工藝性能好。7.最佳答案涂料成分為鎂砂粉30-50%、珠光粉2040%、云母粉1530%、硅溶膠39%、白乳膠15%、聚丙烯酰胺0.10.8%、竣甲基纖維素鈉0.10.8

25、%、吸附劑16%、阻燃劑0.32%制備時先將吸附劑、竣甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺分別加水配成溶液,再與骨料及其他成分混合攪拌而成。本發明的涂料能有效吸附泡沫塑料模樣熱解產生的液態產物,大大減少鑄件的孔隙率,并在鑄型-鎂液界面間形成還原性保護氣氛層,使鎂合金表面形成保護膜,阻止氧化進行,防止了澆注時鎂合金在鑄型內的燃燒,有利于獲得表面光潔、無氧化皺皮的鎂合金鑄件。8.1.澆注時的負壓度澆注時施以負壓可以幫助熱解產物排出型外,有利于減少皺皮缺陷,但應注意負壓度不可過低,否則容易引起滲透粘砂缺陷。澆注溫度對球鐵鑄件皺皮缺陷的影響。一般說來,提高澆注溫度,有利于熱解產物氣化,并排出型外,因而可減少皺皮缺

26、陷。對于高銘鑄鐵,其澆注溫度高于,對于灰鑄鐵和球鐵,其澆注溫度大于,皺皮缺陷基本可以消除。2.澆注系統頂注式澆注系統有利于減少表面皺皮缺陷,但容易引起內部炭黑夾雜。底注式澆注系統可以實現金屬液平穩上升,模樣逐層氣化,不會產生內部炭黑夾雜;但在鑄件上表面往往會聚集較多的熱解產物,同時上部金屬液溫度最低,不利于熱解產物氣化,容易形成較嚴重的皺皮缺陷。因此,必須在上部設置集渣冒口,設法將熱解產物排出鑄件之外。通常,較高的鑄件用階梯式澆注系統,這樣既可以實現平穩充填,減少炭黑夾雜缺陷,又不容易出現皺皮缺陷只有高度不大的小件才可以采用頂注式澆注系統以上解答來自于羅通博士的博文,僅供參考涂料配方下列僅供參

27、考。1.鋁磯土90%,石英粉10%,酚醛樹脂2%,白乳膠2%,鈣膨潤土3%,洗衣粉0.1%,異丙醇0.1%,適量的水2.硅砂粉與鋁磯土比例2:3,(耐火材料100%),GM-1樹脂2%,硅溶膠3%,鋰膨潤土1%,CMC1.5%,平平如0.3%,減水劑0.5%,適量的水3.鋁磯土60%,片狀石墨40%,硅溶膠4%,粘結劑4%,膨潤土1%氧化鐵3%,CMC3%,N助劑0.5%以上配方摘自于書本至于比例之和超過100%我也處于迷惑不解中。望共同探討9.鑄造用改良消失模水基涂料本發明目的實現,主要改進是通過在消失模涂料組成中引入有機短纖維,從而使涂料在澆注受熱狀態,先于消失模氣化,從而在涂料層上留出眾

28、多排氣氣孔,為滯后氣化的消失模排氣留出通道,這樣在保證涂料原有性能前提下,克服了涂料澆注時透氣差造成的缺陷。具體說,本發明消失模用水基涂料,包括有耐火骨料、粘結劑和懸浮劑,其特征在于所述涂料中還有0.11.0%WT(按耐火骨料計)的有機短纖維。本發明在涂料中加入有機短纖維,因其氣化溫度低,可以先于消失模氣化,從而在涂料層上留下大量貫通蜂孔,有利于消失模氣化后氣體排出,而又不會造成涂料本身孔隙大帶來粘砂。有機短纖維加入量低于0.1%,因加入量過少則氣化成孔效果不明顯;加入量過大,又會給涂料的流平性帶來不良影響,這也是不希望的,經試驗本發明有機短纖維加入量以0.11.0%較為恰當,但不是精確極值,

29、小范圍適當偏離并不會造成損害性缺陷。本發明有機短纖維加入量較好為0.30.5%,可以獲得較理想的透氣率,涂料的流平性又好。本發明涂料,可以根據不同的消失模鑄造要求選擇相應的耐火骨料、粘結劑和懸浮劑,這對于技術人員來說是公知的,有機短纖維加入與原涂料組成具有很好的相容性,不會改變原涂料的性質和使用性能,因此能與已知任何消失模涂料混配,同樣能達到前述目的。為有利于提高消失模低溫早期強度,使在裝箱入砂、搬運過程中,涂料不易脫落和開裂,較好是在粘結劑中加進聚乙烯醇(PVA)例如0.61.2%,粘結劑中較好采用膨潤土和竣甲基纖維素,例如16%的膨潤土和0.20.8%的竣甲基纖維素,它們不僅具有粘結作用,

30、而且還具有較高的穿透性,流平性,從而使涂料的附著能力和強度更高。耐火骨料優選采用6070%的石英砂和3040%的鋁磯土,兩者配合,不僅具有成本低,而且結殼性和耐高溫性好。所述耐火骨料,其粒度較好采用100200目,這樣組成的涂料表面光潔不易粘砂,有利于提高鑄件表面質量,其中更好一種方案為鋁磯土采用150200目。本發明由于在消失模涂料中引入有機短纖維,因其氣化溫度(約155160C、)低于消失模白模的汽化溫度,因而在澆注過程中,涂料層中的有機短纖維先行氣化,從而在厚的涂料層上留下大量慣通的蜂孔微氣孔,透氣率可較冷態提高1倍以上,這樣消失模氣化產生的大量氣體則可通過涂層上大量微細蜂孔氣孔排出,從

31、而有效避免了因涂料透氣性不夠帶來的鑄造缺陷,在涂刷制模時,又不會因涂料本身孔隙高率,而形成粘砂。止匕外,涂料中加入短纖維后還可使涂料在干燥時因短纖維的相互搭接而不易開裂,又有效防止了制模時的開裂現象。用本發明涂料鑄造的產品,具有表面光潔,內部組織致密,無氣孔,正品率高。以下結合一個具體實施例,進一步說明本發明。具體實施方式實施例1:鑄鐵件用消失模涂料,由70%(WT,下同)100200目的石英砂顆粒和30%的150200目鋁磯土作骨料,外加(以耐火骨料計,下同)0.81.2%聚乙烯醇(PVA),25%活化膨潤土,0.30.6%竣甲基纖維素(CMC),0.30.5%有機短纖維,適量水組成。將活化

32、潤土用1:6的水調成漿,放置2430小時備用;CMC以1:30的水浸泡816小時備用;PVA用1:10的開水溶解攪拌均勻;將耐火骨料、有機短纖維放在攪拌機內干混均勻,再加入上述三種液體攪拌混合均勻。所得涂料pH值在69之間,100ml涂料在12小時內的懸浮性100%,粘度2040,涂層厚12.5mm,密度(波美度)6075,纖維素氣化后,透氣性4580ml/mm2s,為未加有機短纖維的2倍以上,自干性好,自干后涂層不開裂,涂掛時具有良好的流平性和不流淌性。實施例2:碳鋼件用消失模涂料,150200目鋁磯土100%,外加(以耐火骨料計,下同)0.81.2%聚乙烯醇,1.52.5%活化膨潤土,0.

33、150.3%CMC,0.30.5%有機短纖維,適量水組成。方法同上。實施例3:鑄銅件用消失模涂料,150200目鋁磯土70%,150250目氧化鋁30%,外力口(以耐火骨料計,下同)0.60.8%聚乙烯醇,1.52.5%活化膨充閏土,0.10.2%CMC,0.30.5%有機短纖維,適量水組成。方法同上。10.涂料是消失模鑄造最關鍵的輔助材料之一。為降低消失模鑄造涂料的成本,研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉為耐火骨料,石英粉共有3種粒度分布。所有涂料用碾輪式混砂機制成膏狀涂料,在攪拌機中加入適量水攪拌成液體涂料,然后測其性能。研制出的涂料,配方為:石英粉100%膨潤土4%,白乳膠2.5%,樹

34、脂3%,竣甲基纖維素鈉(CMC)0.5%,以及其它附加物,其中石英粉要求粒度分布相對集中。該涂料成本低且具有優良的工藝性能,特別適用于鑄鋼,球墨鑄鐵件的消失模鑄造生產11.一種消失模專用水基涂料的生產方法摘要一種消失模專用水基涂料的生產方法,其組成成分為:土狀石墨粉、鱗片狀石墨粉、膨潤土、羥甲基纖維、乳白膠、玉米淀粉、糊精、by粘結劑。成分比例為:土狀石墨粉50%、鱗片狀石墨粉50%、膨潤土5-10%、羥甲基纖維3-5%、乳白膠1.5-3%、玉米淀粉3-5%、糊精3-5%、by粘結劑2-3%。它解決了目前常用的消失模涂料容易導致鑄件容易變形、開裂、脫層,表面粘沙、不光潔,而且粘沙難以清除,影響

35、鑄件質量的問題,適應于在消失模鑄造生產中使用12.配方目數:68、1020、4070、200及以下;比例:分別為30%、20%、30%、20%。13.提高中頻爐爐襯壽命的筑爐工藝-總結:一.前言:中頻無芯感應爐爐襯的高溫性能主要取決于所用耐火材料的物理、化學性能及礦物組成,在原輔材料選定的前提下,燒結工藝是使爐襯獲得良好顯微組織結構以充分發揮其耐高溫性能的的關鍵工序。爐襯燒結的致密化程度與耐火材料的化學組成、粒度配比、燒結工藝和燒結溫度等因素有關。我廠通過二十多年的不斷摸索和生產試驗,總結出了合理的筑爐打結工藝和烘烤燒結工藝,使爐齡大幅度上升,2T中頻爐干式打結爐襯的爐齡(經一次中修)高達11

36、57爐次,取得了顯著的經濟效益。二.筑爐工藝:3.1筑爐時去掉云母紙。3.2對筑爐用水晶石英砂進行如下處理:3.2.1手選:主要去除塊狀物及其它雜質;3.2.2磁選:必須完全去除磁性雜質;3.2.3干式搗打料:必須進行緩慢烘干處理,烘干溫度為200c-300C,保溫4小時以上。3.3粘結劑的選用:用硼酊(B2O3)代替硼酸(H3BO3)作粘結劑,加入量為1.1%1.5%。3.4筑爐材料的選用及配比:3.4.1筑爐材料的選用:應注意,不是所有SiO2A99%的石英砂均可用作感應爐爐襯材料,重要的是石英晶粒大小,晶粒越粗大,晶格缺陷越少越好,(如水晶石英砂SiO2純度高,外表潔白、透明。)爐子容量

37、越大,對晶粒的要求越高。3.4.2配比:爐襯用石英砂配比:6-8目10%15%,10-20目25%-30%,20-40目25%30%,270目25%30%。3.5爐襯的打結:爐襯打結質量好壞直接關系到燒結質量。打結時砂粒粒度分布均勻不會產生偏析,打結后的砂層致密度高,燒結后產生裂紋的幾率下降,有利于提高感應爐爐襯使用壽命。3.5.1干式打結爐襯(以2t中頻無芯感應爐為例):線圈絕緣膠泥的應用:2t中頻無芯感應爐的感應圈涂覆有絕緣膠泥層。與感應路通常使用的絕緣材料云母、玻璃絲布等相比,使用線圈絕緣膠泥有如下好處:第一,烘干后,厚度為8-15mm的線圈絕緣膠泥層具有良好的絕緣性能,完全可代替云母和

38、玻璃絲布,充當線圈和爐襯之間的絕緣保護層;膠泥材料的導熱系數較高,不必擔心相對較厚的膠泥層會影響熱面爐襯的三層結。第二,膠泥層位于線圈和保溫層之間,正常情況下,環境溫度很低(300C,偶爾有金屬液接近其表面時膠泥層會釋放出少量殘余的水分,使絕緣電阻降低,系統提供早期報警。第三,利用膠泥本身高于1800c的耐火度,當偶爾有金屬液滲漏到其表面時,膠泥能給線圈提供一層保護屏障,當出現報警時,膠泥層可提供一定的事故處理時間。第四,對帶有底頂出式的爐子而言,將膠泥制作成帶有錐度的形狀,避免了爐襯與線圈的摩擦,同時利用其強度對線圈進行固定,避免了線圈在使用和建、拆爐過程中的變形,延長了線圈的使用壽命。第五

39、,線圈與膠泥層作為爐子的耐火襯,雖一次性費用高,施工周期長,但其使用壽命可以與線圈相同,也可進行局部修補,因此就整體而言降低了筑爐成本。干式打結爐襯前,首先在爐子線圈絕緣層內鋪設一層石棉板和一層玻璃絲布,鋪設時除手工平整壓實各層材料外,還要用彈簧圈上下繃緊,搗固石英砂時,自上而下逐個移動彈簧圈,直至爐襯打結完畢。3.5.2打結爐底:爐底厚約280mm,分四次填砂,人工打結時防止各處密度不均,烘烤與燒結后的爐襯不致密。因此,必須嚴格控制加料厚度,一般填砂厚度不大于100mm/每次,爐壁控制在60mm以內,多人分班操作,每班4-6人,每次打結30分鐘換人,圍繞爐子緩慢旋轉換位,用力均勻,以免造成密

40、度不均。爐底打結達到所需高度時刮平,即可放置塔埸模。對此,應注意保證生埸模與感應圈同心,上下調整垂直,模樣盡量與所筑爐底緊密結合,調整周邊間隙相等后用三個木楔卡緊,中間吊重物壓上,避免爐壁打結時石英砂產生位移。3.5.3打結爐壁:爐襯厚度為110-120mm,分批加入干式打結料,布料均勻,填料厚度不大于60mm,打結15分鐘(人工打結),直至與感應圈上緣平齊。在打結完后塔埸模不取出,烘干和燒結時起感應加熱作用。3.6烘烤與燒結規范:為獲得爐襯的三層結構,烘烤和燒結工藝大致分為三個階段:3.6.1烘烤階段:分別以25C/h、50C/h的速度將增埸模加熱至600C,保溫4h,目的是徹底排除爐襯中的水分。3.6.2半燒結階段:以50C/h升溫至900C,保溫3h,以100c/h升溫至1200C,保溫3h,必須控制升溫速度,防止產生裂紋。3.6.3完全燒結階段:高溫燒結時,生埸的燒結結構是提高其使用壽命的基礎。燒結溫度不同,燒結層厚度不足,使用壽命明顯降低。2T中頻爐在烘烤過程中加入了約950公斤鐵料增強感應圈加熱作用,隨著烘烤與燒結的持續進行,通過低功率送電產生較為平穩的電磁力攪拌鐵水,是爐襯上下受熱均勻。嚴格控制石英砂三個相變區的溫度,促進石英砂相變充分,提高了爐襯的首次燒結強度。燒結溫度升高到1620

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