一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳、制备方法及具有其的型壳技术

本发明专利技术提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳、制备方法及具有其的型壳，包括如下步骤：S1：将面层粘结剂和润湿剂混合得到溶剂A，然后加入电熔刚玉粉，待电熔刚玉粉融合后再加入消泡剂进行搅拌，得到面层料浆；S2：对面层浆料的密度和粘度进行检测，若面层浆料的参数为合格时，在面层料浆上撒刚玉砂后进行干燥，得到面层型壳。通过上述步骤制备得到面层型壳然后用该面层型壳组合成型壳，本发明专利技术采用中性耐火材料刚玉粉代替原锆英粉配制面层涂料，从机理上抑制了面层耐火材料与母合金的界面反应，有效提升高锰钢和高合金钢铸件的合格率以及表面粗糙度，同时降低了该类精铸件的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳、制备方法及具有其的型壳
本专利技术属于熔模精密铸造
，具体属于一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳、制备方法及具有其的型壳。
技术介绍
采用熔模精密铸造方法制备精铸件时，其制壳工艺一般采用面层硅溶胶+锆英粉，加固层采用高岭土类粉+硅酸乙酯水解液/硅溶胶进行制备；锆英粉作为制壳用面层耐火材料，其中的SiO2会与高温合金中的C、Cr、Al、Hf等活性元素易发生界面反应，形成化学粘砂现象；造成铸件表面麻点、毛刺等缺陷的产生；并且界面反应存在一定的厚度，对于无余量精密铸造薄壁件而言，需消除铸件表面缺陷，存在打磨量过大引起铸件尺寸超差的问题。因此，存在整批铸件报废的风险、返修工作量大、废品成本高等诸多问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳、制备方法及具有其的型壳，解决目前使用锆英粉制备的型壳与金属液发生界面反应的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，包括以下步骤：S1：将面层粘结剂和润湿剂混合得到溶剂A，然后加入电熔刚玉粉，待电熔刚玉粉融合后再加入消泡剂进行搅拌，得到面层料浆；S2：对面层浆料的密度和粘度进行检测，若面层浆料的参数为合格时，在面层料浆上撒刚玉砂后进行干燥，得到面层型壳。进一步的，所述面层粘结剂采用8～12μm硅溶胶，所述电熔刚玉粉为300目～350目。进一步的，所述面层粘结剂和润湿剂的混合比例为1kg：1.5ml。进一步的，所述S1中消泡剂和润湿剂的比例为1:1。进一步的，所述S1电熔刚玉粉和溶剂A的粉液比为1:3.0～3.4。进一步的，所述S2中对面层浆料的密度和粘度进行检测时，若面层浆料的流动性数值大于等于240mm，需补加面层浆料中电熔刚玉粉总量2％以内的700～900目超细刚玉粉进行调配。进一步的，所述S2中采用70目或80目刚玉砂。本专利技术还提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳，采用上述的一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法制备的面层型壳。本专利技术还提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的型壳，包括上述的一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳、过渡层和加固层，所述过渡层采用200目高岭土类粉和30目～60目高岭土类砂，所述加固层采用200目高岭土类粉和16目～30目高岭土类砂。进一步的，所述过渡层中的粉液比为1:1.6～1.8，所述加固层中粉液比为1:1.1～1.3。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，结合面层耐火材料与金属液活性元素会发生化学反应的机理，采用中性耐火材料刚玉粉代替原锆英粉配制面层涂料，有效解决了高锰钢和高合金钢精铸件表面麻点、毛刺等缺陷，从机理上抑制了面层耐火材料与母合金的界面反应，有效提升高锰钢和高合金钢铸件的合格率以及表面粗糙度，同时降低了该类精铸件的生产成本，而且润湿剂的加入起到了蜡模和料浆的桥梁连接，消泡剂能够消除料浆中的气泡，能够有更好的涂挂性能。进一步的，由于刚玉粉密度小于锆英粉，料浆配制粉液比也随之降低；加入一定量的超细粉进行调配，能够保证面层料浆的悬浮性，确保面层料浆工艺性能满足使用要求。本专利技术还提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳，采用中性耐火材料刚玉粉(主要成分Al2O3)代替原锆英粉(主要成分SiO2)，抑制了型壳面层耐火材料与母合金的界面反应；有效提升高锰钢和高合金钢铸件的合格率以及表面粗糙度，同时降低了该类精铸件的生产成本。本专利技术还提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的型壳，包括上述涂料，不会在出现锆英粉制备的型壳与金属液发生界面反应的问题，本专利技术提供的型壳面层色泽亮白、表面质量良好，能够满足高锰钢和高合金钢精铸件良好成型。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。本专利技术提供一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，采用该制备方法制备的面层型壳以及包括该面层型壳的型壳，具体包括以下步骤：1)按照通用的高锰钢或高合金钢精铸件生产工艺流程进行蜡模压制、修整及组合；2)制备面层浆料：将粒径为8um的硅溶胶作为面层粘结剂倒入配料机，按面层粘结剂和润湿剂为1kg：1.5ml的比例加入适量润湿剂，并搅拌至均匀；随后采用325目电熔刚玉粉，以粉液比为1:3.0～1:3.4分批将电熔刚玉粉倒入配料机中，搅拌至全部融合后，再按润湿剂和消泡剂为1:1的比例加入适量消泡剂，最后，降低速度搅拌5min以上，使泡沫逐渐消退。3)对面层料浆进行调整获得面层型壳：根据面层涂料的密度和粘度检测结果对面层料浆进行调整，若配制的面层料浆流动太快，即面层浆料的流动性数值大于等于240mm，需要面层浆料的粘度和密度分别为35S～50S和2.3g/cm3～2.65g/cm3，需补加面层浆料中电熔刚玉粉总量2％以内的800目超细刚玉粉进行调配。面层料浆不能出现堆积现象，且悬浮性、流动性良好即面层料浆均匀流动、无堆积且无悬浮物漂浮物造成料浆分层；面层料浆工艺性能合格后，即面层浆料的涂层厚度达0.07mm～0.1mm，流动性达到140mm～240mm时，方可涂挂作业。在面层料浆上撒70或80目刚玉砂后进行干燥。4)型壳的配制：过渡层和加固层采用200目高岭土类粉；过渡层粉液比为1:1.6～1:1.8，加固层粉液比为1:1.1～1:1.3；过渡层和加固层分别采用30目～60目、16目～30目高岭土类砂，型壳由外向内依次包括加固层、过渡层和面层型壳。5)对型壳的组成料浆的工艺性能进行检测，粘度检测值：面层，40s±2s；过渡层，28s±2s，加固层8s±2s；涂层厚度：面层：0.08mm±0.01mm，过渡层：0.10mm±0.02mm，加固层0.10mm±0.02mm。采用面层+过渡层+加固层+封严层的制壳工艺，制备5层+封严层型壳即可。6)按通用高锰钢或高合金钢精铸件生产工艺流程完成脱蜡、焙烧、熔化浇注、脱壳、切割打磨、X光检验、荧光检验以及尺寸检验等工序。实施例1：某机主涡流器1)按照主涡流器精铸件图形状和尺寸制作高合金精铸件，壁厚2.0mm，材料为K605。2)按照主涡流器精铸件生产工艺流程进行蜡模压制、修整以及组合。3)配制面层料浆时，将所需面层用8μm硅溶胶倒入配料机，加入15ml润湿剂，搅拌至均匀；随后加入325目电熔刚玉粉，按粉液比为1:3.0分批加入，搅拌至全部融合后，再按比例加入15ml消泡剂。最后，降低速度搅拌10min，至泡沫最终消退。4)根据检测的面层料浆工艺参数结果对料浆进行调整，若配制的面层料浆流动性过好，补加总量0.1％的800目超细刚玉粉进行调配。至面层料浆工艺性能合格后，方可涂挂作业。面层撒砂70目刚玉砂后进行干燥。5)过渡层和加固层均采用200目高岭土类粉；过渡层粉液比为1:1.6加固层粉液比为1:1.1；过渡层和加固层分别采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将面层粘结剂和润湿剂混合得到溶剂A，然后加入电熔刚玉粉，待电熔刚玉粉融合后再加入消泡剂进行搅拌，得到面层料浆；/nS2：对面层浆料的密度和粘度进行检测，若面层浆料的参数为合格时，在面层料浆上撒刚玉砂后进行干燥，得到面层型壳。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将面层粘结剂和润湿剂混合得到溶剂A，然后加入电熔刚玉粉，待电熔刚玉粉融合后再加入消泡剂进行搅拌，得到面层料浆；
S2：对面层浆料的密度和粘度进行检测，若面层浆料的参数为合格时，在面层料浆上撒刚玉砂后进行干燥，得到面层型壳。


2.根据权利要求1所述的一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，其特征在于，所述面层粘结剂采用8～12μm硅溶胶，所述电熔刚玉粉为300目～350目。


3.根据权利要求1所述的一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，其特征在于，所述面层粘结剂和润湿剂的混合比例为1kg：1.5ml。


4.根据权利要求1所述的一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，其特征在于，所述S1中消泡剂和润湿剂的比例为1:1。


5.根据权利要求1所述的一种抑制精铸件毛刺缺陷的面层型壳的制备方法，其特征在于，所述S1电熔刚玉粉和溶剂A的粉液比为1:3.0～3.4。


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【专利技术属性】
技术研发人员：潘锐，武晓刚，孙文扬，董茵，张妮，卢兵兵，王玮，商辉，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61