覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法技术

本发明专利技术公开了一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，包括：制作高强度覆膜砂将覆膜砂原砂进行精制，原砂要求含硅量≥99.6%，且经过三级水擦洗烘干；壳型固定离心旋转台：将覆膜砂壳型固定在离心旋转台上；熔炼钢水；启动旋转浇注钢水；停止旋转，取出零件。本发明专利技术的方法出品率可达到95%，产品渗漏检测合格率可达到98%以上。与原覆膜砂壳型工艺相比，节省熔炼电耗达52.6%，熔炼合金用量减少30%，每件产品省去2个贴边冒口，减少切割、打磨工作量达80%。

【技术实现步骤摘要】
覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法
本专利技术涉及精密铸造
，尤其涉及一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法。
技术介绍
在精密铸钢件生产领域，熔模铸造工艺因成本高、周期长、环保等因素，逐渐转向覆膜砂壳型铸钢工艺，通过覆膜砂性能改善，已经在精密铸钢行业内推广批量应用。但在生产特殊性能要求的产品时，仍然存在成本高、成品率低的问题，比如生产铸钢阀体，目前采用覆膜砂壳型铸造工艺，为保证产品防渗漏要求，其钢水利用率仅有40%-50%，检测渗漏合格率平均为80%，因该产品市场需求量较大，每年成本浪费损失较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用高强度覆膜砂制作型壳，结合离心浇注方法，配合改善后的离心旋转台的覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，能够有效解决现有技术存在的上述问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，包括以下步骤：1）制作高强度覆膜砂将覆膜砂原砂进行精制，原砂要求含硅量≥99.6%，且经过水擦洗烘干；2）壳型固定离心旋转台：将覆膜砂壳型固定在离心旋转台上；3）熔炼钢水：按零件化学成分要求，熔化材料钢，待钢水熔炼成分合格，温度达到1620℃-1650℃，准备好浇包出钢水浇注；熔炼时的材料钢使用0Cr18Ni9标准铸钢材料，融化成液态。4）启动旋转浇注钢水：启动离心旋转台浇注钢水，待浇包内倒满钢水后停止浇注，浇注过程中转速控制在120-150转/分钟，钢水浇注温度控制在1560℃-1600℃，浇注时间为0.5-1.2秒/公斤钢水；5）停止旋转，取出零件：待浇注完成后（一直等到填满整个覆膜砂砂壳），旋转台持续旋转3-6分钟后即可停止，零件继续冷却30分钟以后，可以取出零件，按正常工序去浇口、打磨。进一步的，所述步骤1）中覆膜砂精制的原料为：原砂100份、热塑性酚醛树脂2-2.8份、固化剂0.16-0.42份、硬脂酸钙0.04-1.17、耐高温添加剂3-10，精制后覆膜砂的热态抗弯强度达到5.0-6.0Mpa，常温抗弯强度达到10-12Mpa，热态抗拉强度3.0-4.0，常温抗拉强度5.0-6.0。进一步的，所述步骤2）中离心旋转台包括底座，底座上固定有固定机架，固定机架底面的一端设置有驱动电机，驱动电机设置在底座上，且驱动电机的输出端与伞齿轮相配合，伞齿轮的中部固定在传动主轴的一端，传动主轴的另一端穿过固定机架并带动离心旋转台转动，离心旋转台上固定有覆膜砂壳型，覆膜砂壳型的外侧设置以后挡板，挡板的内侧设置有冷铁，冷铁固定在覆膜砂壳型上。覆膜砂壳型内部有浇道和冷铁。工作过程中，钢水从顶部中心管道注入，通过浇道注入一体化砂壳，钢水注入的速率数值0.8-2公斤/秒，以保证钢水注满不会提前凝固影响效果。进一步的，所述步骤3）中的化学成分为C≤0.08、Si≤1.0、Mn≤2.0、Cr、18.0～20.0、Ni8.0～10.5、S≤0.03、P≤0.035、N≤0.1。进一步的，所述步骤4）中驱动电机带动离心旋转台启动后再向浇包内倒入钢水时，刚开始的启动速度比较慢速度数值120-150转/分钟，这种速度旋转可以使钢水挂壁凝固更加均匀，提高铸件表面的光滑度，同时在砂芯中间的冷铁的辅助作用下，铸件外围的结构快速冷却凝固，消除钢水凝固收缩带来的缩孔、缩松，形成铸件表层基态，还可以通过离心力的作用可以均匀填满整个砂壳，这样为下一步加速旋转钢水奠定基础；慢速旋转至砂壳内浇满钢水后，开始速度加快为200-240转/分钟，使得通过加大离心力的作用，提高铸件的分子密度，从而提高强度和韧性。然后转速控制在200-240转/分钟，使钢水在旋转状态下凝固，形成铸件，时间3-6分钟后停止。优选的，耐高温添加剂为氧化铁粉。在上述技术方案中，本专利技术提供的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法的有益效果为：本专利技术方法出品率可达到95%，产品渗漏检测合格率可达到98%以上。与原覆膜砂壳型工艺相比，每吨铸件可节省熔炼电耗达52.6%，熔炼合金用量减少30%，每件产品省去2个贴边冒口，减少切割、打磨工作量达80%。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法工艺流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法中离心旋转台的剖视图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细介绍。参见图1所示；本专利技术实施例1所述的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，包括：1）制作高强度覆膜砂将覆膜砂原砂进行精制，原砂要求含硅量≥99.6%，且经过三级水擦洗烘干；覆膜砂原砂精制的原料为：原砂100份、热塑性酚醛树脂2-2.8份、固化剂0.16-0.42份、硬脂酸钙0.04-1.17、耐高温添加剂3-10，耐高温添加剂为氧化铁粉，精制后覆膜砂的热态抗弯强度达到5.0-6.0Mpa，常温抗弯强度达到10-12Mpa，热态抗拉强度3.0-4.0，常温抗拉强度5.0-6.0。2）壳型固定离心旋转台：将的覆膜砂壳型固定在离心旋转台上；所述离心旋转台包括底座1，底座1上固定有固定机架2，固定机架2底面的一端设置有驱动电机3，驱动电机3设置在底座1上，且驱动电机3的输出端与伞齿轮4相配合，伞齿轮4的中部固定在传动主轴5的一端，传动主轴5的另一端穿过固定机架并带动离心旋转台6转动，离心旋转台6上固定有覆膜砂壳型7，覆膜砂壳型7的外侧设置以后挡板8，挡板8的内侧设置有冷铁9，冷铁9固定在覆膜砂壳型7上。覆膜砂壳型7内部有浇道10和冷铁9。工作过程中，钢水从顶部中心管道注入，通过浇道注入一体化砂壳，钢水注入的速率数值0.8-2公斤/秒，以保证钢水注满不会提前凝固影响效果。3）熔化合格钢水：按零件化学成分要求，熔化材料钢，待钢水熔炼成分合格，温度达到1620℃-1650℃，准备好浇包出钢水浇注；熔炼时的材料钢使用0Cr18Ni9标准铸钢材料，化学成分为C≤0.08、Si≤1.0、Mn≤2.0、Cr、18.0～20.0、Ni8.0～10.5、S≤0.03、P≤0.035、N≤0.1。4）启动旋转浇注钢水：启动旋转后启动离心旋转台浇注钢水，待浇包内倒满钢水后停止浇注，浇注过程中转速控制在120-150转/分钟，钢水浇注温度控制在1560℃-1600℃，浇注时间为0.5-1.2秒/公斤钢水；驱动电机带动离心旋转台启动后再向浇包内倒入钢水，刚开始的启动速度比较慢速度数值120-150转/分钟，这种速度旋转可以使钢水挂壁凝固更加均匀，提高铸件表面的光滑度，同时在砂芯中间的冷铁的辅助作用下，铸件外围的结构快速冷却凝固，消除钢水凝固带来的缩孔，形成铸件表层基态，还可以通过离心力的作用可以均匀填满整个砂壳，这样为下一步加速旋转钢水奠定基础。慢速旋转至砂壳内浇满钢水后，开始速度加快为200-240转/分钟，使得通过加大离心力的作用，提高铸件的分子密度，从而提高强度和韧性。然后转速控制在200-240转/分钟，使钢水在旋转状态下凝固，形成铸件，时间3-6分钟后停止。5）停止旋转取出零本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，其特征在于：包括：1）制作高强度覆膜砂将覆膜砂原砂进行精制，原砂要求含硅量≥99.6%，且过三级水擦洗烘干；2）壳型固定离心旋转台：将覆膜砂壳型固定在离心旋转台上；3）熔炼钢水：按零件化学成分要求，熔化材料钢，添加合金，待钢水熔炼成分合格，温度达到1620℃‑1650℃，准备好浇包出钢水浇注；4）启动旋转浇注钢水：启动离心旋转台后浇注钢水，待浇包内倒满钢水后停止浇注，浇注过程中转速控制在120‑150转/分钟，钢水浇注温度控制在1560℃‑1600℃，浇注时间为0.5‑1.2秒/公斤钢水；5）停止旋转，取出零件：待浇注完成后，旋转台持续旋转3‑6分钟后即可停止，零件继续冷却30分钟以后，可以取出零件，按正常工序去浇口、打磨。

【技术特征摘要】
1.一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，其特征在于：包括：1）制作高强度覆膜砂将覆膜砂原砂进行精制，原砂要求含硅量≥99.6%，且过三级水擦洗烘干；2）壳型固定离心旋转台：将覆膜砂壳型固定在离心旋转台上；3）熔炼钢水：按零件化学成分要求，熔化材料钢，添加合金，待钢水熔炼成分合格，温度达到1620℃-1650℃，准备好浇包出钢水浇注；4）启动旋转浇注钢水：启动离心旋转台后浇注钢水，待浇包内倒满钢水后停止浇注，浇注过程中转速控制在120-150转/分钟，钢水浇注温度控制在1560℃-1600℃，浇注时间为0.5-1.2秒/公斤钢水；5）停止旋转，取出零件：待浇注完成后，旋转台持续旋转3-6分钟后即可停止，零件继续冷却30分钟以后，可以取出零件，按正常工序去浇口、打磨。2.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，其特征在于：所述步骤1）中覆膜砂精制的原料为：原砂100份、热塑性酚醛树脂2-2.8份、固化剂0.16-0.42份、硬脂酸钙0.04-1.17、耐高温添加剂3-10，精制后覆膜砂的热态抗弯强度达到5.0-6.0Mpa，常温抗弯强度达到10-12Mpa，热态抗拉强度3.0-4.0，常温抗拉强度5.0-6.0。3.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型铸钢离心浇注方法，其特征在于：所述步骤2）中离心旋转台包括底座，底座上固定有固定机架，固定机架底面的一端设置有驱动电机，驱动电机设置在底座上，且驱动电机的输出端与伞齿轮相配合，伞齿轮的中部固定在传动主轴的一端，传动主轴的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭威，
申请(专利权)人：江苏亚威铸造材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32