一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺,具体涉及灌浆套筒铸造技术领域。本发明专利技术采用铁模覆砂工艺铸造灌浆套筒，运用电晕覆膜处理和冷却水降温两种技术相结合，使得到的灌浆套筒不易出现气孔和缩松缺陷，利于提高成品率、降低成本，同时对铁水配方和熔炼工艺以及覆砂用树脂进行探索和改进，使浇注出来的灌浆套筒具有高机械性能。采用本发明专利技术得到的灌浆套筒尺寸精度高，无气孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹和冷隔，球化率≥85％、抗拉强度≥650MPa、硬度≥230HB、断后伸长率≥7％。本发明专利技术成品率高达90％，操作简单、参数可控、易于实现，适于规模化生产。

A production technology of sand covering on iron mould for grouting sleeve

【技术实现步骤摘要】
一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺
本专利技术涉及灌浆套筒铸造
，具体涉及一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺。
技术介绍
灌浆套筒为桥梁建设中用于将承台与桥墩、桥墩与盖梁及桥台进行高效快速连接的连接部件，其连接的力学机理是在灌浆套筒与插入其中的两根钢筋间隙中填充高强、快硬的无收缩水泥灌浆料，灌浆料硬化形成份的接头促成两根钢筋形成稳固连接，并将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋。采用灌浆套筒进行桥梁的拼装连接，是一种高效、环保、高质量、低成本的优势方法，是未来桥梁建设的发展趋势。目前，对于灌浆套筒的铸造方法未见文献报道，因此缺乏统一的铸造标准，导致市场上灌浆套筒的质量参差不齐，常常存在气孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹和冷隔缺陷。为促进灌浆套筒的发展及运用，有必要提供一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对灌浆套筒的铸造方法研究少、质量参差不齐，存在气孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹和冷隔缺陷的问题，提供一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺。采用本专利技术得到的灌浆套筒尺寸精度高，长度偏差小于±4mm、外径偏差小于±0.5mm、壁厚偏差小于±0.5mm、重量偏差小于±100g，无气孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹和冷隔，球化率≥85％、抗拉强度≥650MPa、硬度≥230HB、断后伸长率≥7％。本专利技术成品率高达90％，操作简单、参数可控、易于实现，适于规模化生产。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺，至少包括以下步骤：a1.造型：取正面带有型腔的上铁型，将上型芯放入型腔中，从射砂孔射入树脂砂对上铁型正面进行覆砂，覆砂层厚度为4-10mm，得覆膜上铁型，采用下型芯同法对下铁型的正面进行覆砂，得覆膜下铁型；b1.降温：使用冷却水喷淋覆膜上铁型的背面和覆膜下铁型的背面，使覆膜上铁型和覆膜下铁型的温度下降至100℃以下；c1.制砂芯：取芯盒进行射砂制出整体砂芯；d1.裝芯、合箱：取砂芯放入覆膜下铁型的型腔中，然后将覆膜上铁型型腔与覆膜下铁型型腔合并，固定好后安装浇口杯；e1.浇注：将铁水通过浇口杯浇注到型腔中；所述铁水包括以下重量份比的原料：生铁25-35份、废钢40-60份、回炉料15-25份、增碳剂2-6份、硅铁1-2份、铜0.1-1份、铬0.1-0.5份、锰0.5-1.5份、球化剂1-2份、硅钡孕育剂0.5-1.5份和冲压片0.2-0.8份；f1.开箱：浇注完成等待铸件凝固后，打开铁型，取出铸件即得到毛坯；g1.清理：将毛坯进行清理、抛丸、打磨，得灌浆套筒。优化的，步骤e1中所述铁水的制备方法为：a2.制备液态铁：按重量份比，依次加入生铁、废钢、回炉料、增碳剂、硅铁、铜、铬和锰到熔炼炉中，升温至1350-1450℃后进行扒渣，然后升温至1500-1600℃得液态铁；b2.布置铁水包：取铁水包加热至500-600℃，然后在铁水包凹槽中加入球化剂，压平，接着加入硅钡孕育剂覆盖在球化剂上，再在球化剂上覆盖冲压片压实；所述冲压片为Q235普通碳素钢材质；c2.球化：取液态铁加入到步骤b2布置好的铁水包中进行球化，然后降温至1385-1415℃，得铁水。进一步优化的，所述冲压片为厚度2-4mm的片状平面，所述平面的面积为100-300mm2。更进一步优化的，所述铁水的浇注方法为：控制在5-15分钟内浇注完，在浇注的同时加入铁水重量0.1％-0.2％的硅钡孕育剂进行随流孕育。再更进一步优化的，步骤b1中所述冷却水的温度为20-40℃、水压为0.2-0.8MPa、流量为600-1000L/小时。再更进一步优化的，步骤a1中所述树脂砂覆砂前经过预处理，所述预处理方法为：按重量份比，取树脂砂31-43份、炭气凝胶12-24份，混合均匀，按料液比1:4-8加入乙醇浸泡22-36分钟，然后加入大豆蛋白4.5-9.5份和环烯烃共聚物4-14份，在120-150℃下搅拌41-61分钟，接着过滤，得到的沉淀在345-455℃下加热90-164分钟。再更进一步优化的，覆砂前，对所述树脂砂进行电晕处理。再更进一步优化的，将树脂砂平铺成厚度5-15cm进行电晕处理。再更进一步优化的，所述电晕处理的电压为5000-7000伏、脉冲频率为15-25KHz。再更进一步优化的，步骤a1中覆砂时上铁型和下铁型的加热温度为220-240℃、固化时间为40-80秒；步骤c1中所述制砂芯时芯盒的加热温度为220-240℃、固化时间为40-80秒。再更进一步优化的，所述上型芯和下型芯按灌浆套筒的筒外形状和尺寸制得，上型芯与下型芯合并可构成整个灌浆套筒的外部轮廓；所述上铁型的型腔形状与上型芯相同，但尺寸比上型芯小，所述尺寸小到刚好能够容纳覆砂层；所述下铁型的型腔形状与下型芯相同，但尺寸比下型芯小，所述尺寸小到刚好能够容纳覆砂层；所述芯盒的内腔按灌浆套筒的筒内形状和尺寸制得。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术采用铁模覆砂工艺铸造灌浆套筒，运用电晕覆膜处理和冷却水降温两种技术相结合，使得到的灌浆套筒不易出现气孔和缩松缺陷，利于提高成品率、降低成本，同时对铁水配方和熔炼工艺以及覆砂用树脂进行探索和改进，使浇注出来的灌浆套筒具有高机械性能。采用本专利技术得到的灌浆套筒尺寸精度高，长度偏差小于±4mm、外径偏差小于±0.5mm、壁厚偏差小于±0.5mm、重量偏差小于±100g，无气孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹和冷隔，球化率≥85％、抗拉强度≥650MPa、硬度≥230HB、断后伸长率≥7％。本专利技术成品率高达90％，操作简单、参数可控、易于实现，适于规模化生产。2.本专利技术通过对树脂砂进行电晕的前处理操作，可以使树脂砂能够更稳固地附着在铁型上形成均匀的覆砂层、不易脱落，有利于制备出无夹渣、砂眼的灌浆套筒，提高灌浆套筒的尺寸精度和机械性能，从而提高成品率。树脂砂经过高压电晕后，表面粗糙度增加，与铁型的接触面积随之增大，附着力得到提升。为了使树脂砂更均匀地接收高压处理，将树脂砂铺设成一定厚度，并固定了合适的电晕处理电压和脉冲频率，使电晕后的树脂砂附着力得到最大提升。本专利技术还对树脂砂进行预处理，使树脂砂兼具吸附功能、高透气性和强的粘结性，使灌浆套筒表面光滑，不出现夹渣和砂眼缺陷而具有很高的机械性能。加入的炭气凝胶为多孔三维网络结构，能耐2000℃高温，是气体优良的气体吸附剂和气体排出通道。加入大豆蛋白和环烯烃共聚物，并以乙醇作为溶剂，在高温下进行搅拌处理，能使大豆蛋白降解成链式结构，其中的氨基、羟基能与环烯烃共聚物、树脂砂形成氢键结合，使预处理后的树脂砂整体具有粘性，容易粘连形成稳固的覆砂层。加入的乙醇不仅作为溶剂使用，还对树脂砂和炭气凝胶有净化作用，能将其中的杂质溶解出来一并除去，从而增强树脂砂的排气效果。3.本专利技术采用冷却水对覆膜铁型进行降温，能迅速降低覆膜铁型的温度，避免灌浆套筒出现气孔和缩松缺陷。通常情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺，其特征在于，至少包括以下步骤：/na1.造型：取正面带有型腔的上铁型，将上型芯放入型腔中，从射砂孔射入树脂砂对上铁型正面进行覆砂，覆砂层厚度为4-10mm，得覆膜上铁型，采用下型芯同法对下铁型的正面进行覆砂，得覆膜下铁型；/nb1.降温：使用冷却水喷淋覆膜上铁型的背面和覆膜下铁型的背面，使覆膜上铁型和覆膜下铁型的温度下降至100℃以下；/nc1.制砂芯：取芯盒进行射砂制出整体砂芯；/nd1.裝芯、合箱：取砂芯放入覆膜下铁型的型腔中，然后将覆膜上铁型型腔与覆膜下铁型型腔合并，固定好后安装浇口杯；/ne1.浇注：将铁水通过浇口杯浇注到型腔中；所述铁水包括以下重量份比的原料：生铁25-35份、废钢40-60份、回炉料15-25份、增碳剂2-6份、硅铁1-2份、铜0.1-1份、铬0.1-0.5份、锰0.5-1.5份、球化剂1-2份、硅钡孕育剂0.5-1.5份和冲压片0.2-0.8份；/nf1.开箱：浇注完成等待铸件凝固后，打开铁型，取出铸件即得到毛坯；/ng1.清理：将毛坯进行清理、抛丸、打磨，得灌浆套筒。/n

【技术特征摘要】
1.一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺，其特征在于，至少包括以下步骤：
a1.造型：取正面带有型腔的上铁型，将上型芯放入型腔中，从射砂孔射入树脂砂对上铁型正面进行覆砂，覆砂层厚度为4-10mm，得覆膜上铁型，采用下型芯同法对下铁型的正面进行覆砂，得覆膜下铁型；
b1.降温：使用冷却水喷淋覆膜上铁型的背面和覆膜下铁型的背面，使覆膜上铁型和覆膜下铁型的温度下降至100℃以下；
c1.制砂芯：取芯盒进行射砂制出整体砂芯；
d1.裝芯、合箱：取砂芯放入覆膜下铁型的型腔中，然后将覆膜上铁型型腔与覆膜下铁型型腔合并，固定好后安装浇口杯；
e1.浇注：将铁水通过浇口杯浇注到型腔中；所述铁水包括以下重量份比的原料：生铁25-35份、废钢40-60份、回炉料15-25份、增碳剂2-6份、硅铁1-2份、铜0.1-1份、铬0.1-0.5份、锰0.5-1.5份、球化剂1-2份、硅钡孕育剂0.5-1.5份和冲压片0.2-0.8份；
f1.开箱：浇注完成等待铸件凝固后，打开铁型，取出铸件即得到毛坯；
g1.清理：将毛坯进行清理、抛丸、打磨，得灌浆套筒。


2.根据权利要求1所述的一种灌浆套筒的铁模覆砂生产工艺，其特征在于，步骤e1中所述铁水的制备方法为：
a2.制备液态铁：按重量份比，依次加入生铁、废钢、回炉料、增碳剂、硅铁、铜、铬和锰到熔炼炉中，升温至1350-1450℃后进行扒渣，然后升温至1500-1600℃得液态铁；
b2.布置铁水包：取铁水包加热至500-600℃，然后在铁水包凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃诱硬，杜厚枢，杜勇卫，
申请(专利权)人：柳州市顺昇机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45