一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用制造技术

一种大型高强度复合型壳的制备技术，型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm，5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa，2.5～8.0MPa，5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。本发明专利技术操作方便，工艺简单，生产周期短，提高了铸件质量，降低了成本。具有较高的经济效益和长远的应用前景。

Preparation technology and application of a large high strength composite shell

【技术实现步骤摘要】
一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用
本专利技术涉及精密铸造
，具体涉及一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用。
技术介绍
泵体、阀体及管道接头等是石油管路、锅炉管道上使用的主要零件，目前采用精密铸造工艺进行生产。但是一些大尺寸的泵体、泵盖、叶轮、阀体等，仍然很难采用精密铸造技术来制造，主要瓶颈是型壳制作过程中出现分层、开裂、鼓胀等强度不够问题。采用分体铸造不仅需要增加焊接组合工序，而且造成零件的质量和性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目是解决上述技术问题，提供一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用。为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本专利技术所采用的技术方案是：一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm，5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa，2.5～8.0MPa，5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。所述第一层包括如下步骤：第一步，将硅溶胶、锆英砂按配比1.0：2.0～7.0混合均匀；第二步，加入0.1～1.0%的润湿剂、1.0-5.0%的铝粉和0.05～1.0%的消泡剂，进行搅拌，时间≥2小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在15～50s范围内，制成第一层浆料；第三步，将蜡模沾浆，并撒锆英砂，粒度控制在100～1000目范围内；第四步，挂砂后的蜡模在温度15～30℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；重复第三、四步骤2～12次，控制蜡模上第一层陶瓷厚度在1.0～3.0mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。所述第二层包括如下步骤：第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～5.0混合均匀；第二步，加入0.01-5.0%蜂胶，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在10～30s范围内，制成第二层浆料；第三步，将权利要求2所述的带有第一层陶瓷组织的蜡模继续沾浆，并撒满粒度为20～50目的煤矸石砂；第四步，在温度20～40℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；重复第三、四步骤2～12次，控制第二层厚度在3.5～6.5mm之间，调整强度在2.5～8.0MPa之间。所述第三层包括如下步骤：第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～3.0混合均匀；第二步，加入0.01～0.5%碎纸末，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在5～20s范围内，制成第三层浆料；第三步，将权利要求3所述的带有第一、二层陶瓷组织的蜡模继续粘浆，并撒满粒度为10～30目的煤矸石砂；第四步，将带有蜡模的陶瓷壳浸泡在结晶氯化铝溶液中硬化，硬化时间在1～3小时内；重复第三、四步骤3～10次，控制第三层厚度在5.0～8.5mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。将型壳放在脱蜡釜中进行脱蜡，温度控制在75～100℃范围内，压力在0.05～0.5Mpa之间；将型壳放在箱式热处理炉中进行焙烧，温度控制在850～1050℃之间，焙烧时间在1.5～4.0h范围内。一种大型高强度复合型壳的应用，其特征在于：包括如下步骤：第一步，熔炼钢水；第二步，用清水洗净型壳内腔表面的物质，并用热风吹干；第三步，浇注，型壳承受的温度范围为1500～1750℃，时间5-30s；第四步，浇注完毕后，自然冷却；第五步，清理；第六步，检验。本专利技术操作方便，工艺简单，生产周期短，提高了铸件质量，降低了成本。具体实施方式一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm，5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa，2.5～8.0MPa，5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。所述第一层包括如下步骤：第一步，将硅溶胶、锆英砂按配比1.0：2.0～7.0混合均匀；第二步，加入0.1～1.0%的润湿剂、1.0-5.0%的铝粉和0.05～1.0%的消泡剂，进行搅拌，时间≥2小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在15～50s范围内，制成第一层浆料；第三步，将蜡模沾浆，并撒锆英砂，粒度控制在100～1000目范围内；第四步，挂砂后的蜡模在温度15～30℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；重复第三、四步骤2～12次，控制蜡模上第一层陶瓷厚度在1.0～3.0mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。所述第二层包括如下步骤：第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～5.0混合均匀；第二步，加入0.01-5.0%蜂胶，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在10～30s范围内，制成第二层浆料；第三步，将权利要求2所述的带有第一层陶瓷组织的蜡模继续沾浆，并撒满粒度为20～50目的煤矸石砂；第四步，在温度20～40℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；重复第三、四步骤2～12次，控制第二层厚度在3.5～6.5mm之间，调整强度在2.5～8.0MPa之间。所述第三层包括如下步骤：第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～3.0混合均匀；第二步，加入0.01～0.5%碎纸末，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在5～20s范围内，制成第三层浆料；第三步，将权利要求3所述的带有第一、二层陶瓷组织的蜡模继续粘浆，并撒满粒度为10～30目的煤矸石砂；第四步，将带有蜡模的陶瓷壳浸泡在结晶氯化铝溶液中硬化，硬化时间在1～3小时内；重复第三、四步骤3～10次，控制第三层厚度在5.0～8.5mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。将型壳放在脱蜡釜中进行脱蜡，温度控制在75～100℃范围内，压力在0.05～0.5Mpa之间；将型壳放在箱式热处理炉中进行焙烧，温度控制在850～1050℃之间，焙烧时间在1.5～4.0h范围内。一种大型高强度复合型壳的应用，其特征在于：包括如下步骤：第一步，熔炼钢水；第二步，用清水洗净型壳内腔表面的物质，并用热风吹干；第三步，浇注，型壳承受的温度范围为1500～1750℃，时间5-30s；第四步，浇注完毕后，自然冷却；第五步，清理；第六步，检验。实施例1本实施例中，按照本专利技术技术方案中所描述的方法进行。首先,制备第一层：第一步，将硅溶胶、锆英砂按配比1：2.0混合均匀；第二步，加入0.5%的润湿剂、1.0%的铝粉和0.05%的消泡剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm， 5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa， 2.5～8.0MPa， 5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm，5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa，2.5～8.0MPa，5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。


2.根据权利要求1所述的一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：所述第一层包括如下步骤：
第一步，将硅溶胶、锆英砂按配比1.0：2.0～7.0混合均匀；
第二步，加入0.1～1.0%的润湿剂、1.0-5.0%的铝粉和0.05～1.0%的消泡剂，进行搅拌，时间≥2小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在15～50s范围内，制成第一层浆料；
第三步，将蜡模沾浆，并撒锆英砂，粒度控制在100～1000目范围内；
第四步，挂砂后的蜡模在温度15～30℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；
重复第三、四步骤2～12次，控制蜡模上第一层陶瓷厚度在1.0～3.0mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。


3.根据权利要求1或2所述的一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：所述第二层包括如下步骤：
第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～5.0混合均匀；
第二步，加入0.01-5.0%蜂胶，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在10～30s范围内，制成第二层浆料；
第三步，将权利要求2所述的带有第一层陶瓷组织的蜡模继续沾浆，并撒满粒度为20～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金侠，王道红，赵连宇，周亦胄，侯桂臣，
申请(专利权)人：江苏金研新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32