一种双液复合铸造保护剂制造技术

本发明专利技术公开了应用于铸造行业的一种双液复合铸造保护剂，该保护剂包括低熔点急冷剂和保温剂，使用时，分次加入。低熔点急冷剂包括基料、助溶剂和冷急剂；其中基料包括石灰和铝矾土，助溶剂包括硼砂和冰晶石，急冷剂包括碲粉和苏打，上述物料重量百分比为：石灰15‑25%、铝矾土15‑25%、硼砂10‑20%、冰晶石15‑25%、碲粉3‑6%、苏打15‑25%。所述保温剂为偏硅酸钙，加入量为低熔点急冷剂重量的10‑30%。双液复合铸造时，使用该保护剂，液面快速结壳，保护了结合面，双金属复合质量好，结合力强，双液熔合少，成分控制稳定，保证了双金属各自的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种双液复合铸造保护剂
本专利技术应用于铸造领域，涉及双金属双液复合铸造，用于保护双液复合结合面。
技术介绍
在双液复合铸造工艺中，保护渣的质量直接决定了产品的成败。双液复合铸造保护渣或保护剂多用于离心铸造复合管状铸件中，专利文献CN101530897B、CN101774010B、CN104308113B中均使用保护渣，用于保护双金属的结合面，只是用法有所区别，CN101530897B、CN101774010B中的保护渣加入钢水中，与钢水一起浇注，具有渣洗净化钢水的作用，CN104308113B中的保护渣是在外层浇注后加入铸型内。离心铸造中由于离心力的作用可以实现钢渣分离，所以保护渣技术在离心铸造复合管的生产中技术已经成熟，但在传统型腔铸造工艺中，保护渣技术尚处于探索发展阶段。目前，型腔铸造双金属复合产品相对成熟的是双金属锤头和双金属耐磨板，这两种产品均属于耐磨性与韧性的复合，以解决单一钢铁材质无法同时满足抗磨性和高韧性的要求。实际生产中很多因素影响双金属结合面的结合质量，其中关键因素有散热条件、结合面温度、第二层金属的浇注温度、结合面质量等。实际生产中，环境因素、操作因素、认为因素等复杂情况使得双液复合浇注工艺参数变动比较大，双液复合产品合格率较低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种双液复合铸造保护剂，保护结合面避免污染，保证双金属复合质量，提高双金属复合合格率。本专利技术采用的技术方案是：双液复合铸造保护剂包括低熔点急冷剂和保温剂，使用时，分次加入。所述低熔点急冷剂包括基料、助溶剂和急冷剂；其中基料包括石灰和铝矾土，助溶剂包括硼砂和冰晶石，急冷剂包括碲粉和苏打。所述保温剂为偏硅酸钙。进一步，低熔点急冷剂重量百分比为：石灰15-25%、铝矾土15-25%、硼砂10-20%、冰晶石15-25%、碲粉3-6%、苏打15-25%。碲粉采用暗灰色无定形粉末。保温剂加入量为低熔点急冷剂重量的10-30%。本专利技术的有益效果是：使用双液复合铸造保护剂，液面快速结壳，保护了结合面，双金属复合质量好，结合力强，双液熔合量少，成分控制稳定，保证了双金属各自的性能。附图说明图1为实施例1浇注系统示意图；图2为实施例1锤端浇注系统示意图；图3为实施例2浇注系统示意图；图4为图3的左视图；其中：1-上箱、2-中箱、3-下箱、4-冷铁Ⅰ、5-锤端型腔、6-锤柄型腔、7-砂芯、8-高铬铸铁浇口杯、9-高铬铸铁直浇道Ⅰ、10-高铬铸铁内浇道Ⅰ、11-高铬铸铁溢出口Ⅰ、12-碳钢浇口杯、13-碳钢直浇道Ⅰ、14-碳钢内浇道Ⅰ、15-碳钢溢出口Ⅰ、16-碳钢冒口Ⅰ；21-高铬铸铁直浇道Ⅱ、22-高铬铸铁内浇道Ⅱ、23-冷铁Ⅱ、24-耐磨型腔、25-高铬铸铁溢出口Ⅱ、26-碳钢冒口Ⅱ、27-碳钢型腔、28-碳钢溢出口Ⅱ、29-碳钢直浇道Ⅱ、30-碳钢内浇道Ⅱ。具体实施方式双液复合铸造保护剂的作用和专利技术思路：1）低熔点性能。能快速形成液态，吸附钢水表面的夹杂和氧化物，纯净结合面。良好的流动性，有利于保护剂的去除。2）急冷作用。可使金属液表面快速结壳，有利于清理保护剂，保护结合面。3）保温作用。保护剂位于钢液表面，其保温作用有利于钢液的顺序凝固，为双金属液少量熔合做好温度梯度的准备。4）低密度和与金属液不浸润性能，有利于从金属液中出去。本专利技术的双液复合铸造保护剂包括低熔点急冷剂和保温剂，使用时，低熔点急冷剂和保温剂分两次加入。低熔点急冷剂包括基料、助溶剂和急冷剂。基料包括石灰和铝矾土，助溶剂包括硼砂、冰晶石，急冷剂包括碲粉和苏打，保温剂为偏硅酸钙。石灰和铝矾土重量比为1:1时熔点最低，约1400℃，但对于石灰和铝矾土粉料而言，其熔点很高，需要低熔点液态渣助熔。冰晶石的熔点约1000℃，具有降低铝矾土熔点和助熔作用。硼砂熔点约880℃，可快速熔化，促进石灰和铝矾土之间的反应，助熔作用较好。碲粉采用暗灰色无定形粉末，其熔点约450℃，沸点约1000℃，加入钢水表面具有良好的急冷作用，有助于钢水表面快速成壳。苏打在高温下可分解，生成氧化钠和二氧化碳，分解吸热，对钢水具有急冷作用，产生的氧化钠具有强烈的离子性，助熔作用较强。偏硅酸钙熔点约1540℃，具有良好的保温性能。低熔点急冷剂物料配比为：石灰15-25%、铝矾土15-25%、硼砂10-20%、冰晶石15-25%、碲粉3-6%、苏打15-25%，上述配比为重量百分比。偏硅酸钙保温剂的重量为低熔点急冷剂重量的10-30%，保温剂加入量的多少与温度梯度有关，决定于结合面的平面面积，面积小可偏上限，面积大可偏下限。实施例1：双金属锤头双液复合铸造。双金属锤头由高铬铸铁锤端和碳钢或低合金钢锤柄复合而成，以满足耐磨性和高韧性的统一。附图1为双金属锤头浇注系统示意图，造型砂箱包括上箱1、中箱2和下箱3，型腔下部为锤端型腔5，上部为锤柄型腔6，在锤端型腔5底部安装有冷铁Ⅰ4，在锤柄型腔6内安放有形成锤头安装孔的砂芯7。锤端高铬铸铁金属液浇注前，定位装配中箱2和下箱3，如附图2所示，高铬铸铁浇口杯8、高铬铸铁直浇道Ⅰ9、高铬铸铁内浇道Ⅰ10和高铬铸铁溢出口Ⅰ11共同组成了锤端的浇注系统。高铬铸铁金属液浇注时，可从锤柄型腔6观察金属液充型情况，当锤端型腔5即将充满，或高铬铸铁溢出口Ⅰ11溢出金属液时，停止浇注，高铬铸铁直浇道Ⅰ9内的金属液在重力作用下继续充型锤端型腔5，多余的金属液自高铬铸铁溢出口Ⅰ11溢出。当高铬铸铁溢出口Ⅰ11金属液停止流动时，用耐火泥堵塞高铬铸铁溢出口Ⅰ11，自锤柄型腔6撒入低熔点急冷剂，然后撒入偏硅酸钙保温剂。低熔点急冷剂物料配比：1）石灰16%、铝矾土16%、硼砂18%、冰晶石24%、碲粉6%、苏打20%；2）石灰25%、铝矾土25%、硼砂10%、冰晶石20%、碲粉5%、苏打15%；低熔点急冷剂加入量为100g，偏硅酸钙保温剂加入量为30g，为低熔点急冷剂重量的30%。保温剂加入量偏高，保温效果好，与冷铁4一起，保证高铬铸铁在垂直方向的温度梯度，防止严重的双向凝固。低熔点急冷剂两个配比的明显区别是急冷剂的加入量，配比1）中急冷剂和助溶剂比配比2）用量稍大，在急冷较强的情况下，增加低熔点助溶剂的用量。低熔点急冷剂加入后，碲粉蒸发和苏打分解，其强烈的吸热使得高铬铸铁金属液表面结壳，硼砂快速熔化包裹石灰、铝矾土和冰晶石，促进三者之间的反应和助熔。保温剂偏硅酸钙撒入后，在结壳表面上形成液态渣层，在液态渣层上覆盖粉状偏硅酸钙保温剂保温。冷铁4的急冷，使得高铬铸铁金属液向下传热凝固，液态收缩，在结壳下形成缩孔或疏松。高铬铸铁金属液浇注完后，取下高铬铸铁浇口杯8，安放砂芯7，装配带有碳钢浇口杯12的上箱1，如附图1所示。碳钢浇口杯12、碳钢直浇道Ⅰ13、碳钢内浇道Ⅰ14、碳钢溢出口Ⅰ15、碳钢冒口Ⅰ16构成锤柄碳钢金属液开放式浇注系统。碳钢内浇道Ⅰ14和碳钢溢出口Ⅰ15位于结壳处。碳钢金属液的浇注时机由计算机模拟的间隔时间决定，高铬铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双液复合铸造保护剂，其特征在于：包括低熔点急冷剂和保温剂，使用时，分次加入；所述低熔点急冷剂包括基料、助溶剂和急冷剂；所述基料包括石灰和铝矾土；所述助溶剂包括硼砂和冰晶石；所述急冷剂包括碲粉和苏打；所述保温剂为偏硅酸钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种双液复合铸造保护剂，其特征在于：包括低熔点急冷剂和保温剂，使用时，分次加入；所述低熔点急冷剂包括基料、助溶剂和急冷剂；所述基料包括石灰和铝矾土；所述助溶剂包括硼砂和冰晶石；所述急冷剂包括碲粉和苏打；所述保温剂为偏硅酸钙。


2.根据权利要求1所述的一种双液复合铸造保护剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢振国，邢万里，常连波，申海滨，张学志，
申请(专利权)人：邯郸慧桥复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13