一种尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法技术

本发明专利技术针对大型型壳抗变形能力的不足，提出一种尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，模组涂制面层撒

【技术实现步骤摘要】
一种尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法


[0001]本专利技术涉及精密铸造
，特别是涉及一种尺寸稳定的大型陶瓷型壳的制作方法
。

技术介绍

[0002]随着航空
、
航天和燃气轮机制造技术的快速发展，一些大尺寸机匣
、
结构件等承力铸件的需求越来越大；对铸件的结构强度
、
轻量化
、
可靠性以及承温能力提出了更高的要求，大型承力件正朝着尺寸更大
、
壁厚更薄
、
结构更复杂的整体精铸方向发展
。
大尺寸整铸件制造的关键技术之一是大型铸件尺寸精度控制技术，而陶瓷型壳的制作和使用过程中的型壳完整性和尺寸变形是决定铸件成型和尺寸精度的重要因素
。
大型陶瓷型壳自身重量往往超过百公斤，型壳脱蜡过程因型壳自重
、
蜡模膨胀和高压蒸汽作用，若型壳湿坯强度不足会引起型壳变形和裂纹；型壳焙烧过程中自重
、
低熔点相变
、
玻璃相转变
、
烧结收缩等过程也会引起型壳变形；型壳预热和浇注过程中，因自重
、
金属液冲击和静压力等易引起型壳变形和开裂
。
因此，提高大型型壳湿坯强度
、
高温强度和抗蠕变性，同时兼顾退让性是确保大尺寸铸件完整性和尺寸精度的关键所在
。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对大型型壳抗变形能力的不足，提出一种尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，采用在型壳的高强度层中加入湿坯增强剂同时进行强化浸涂，在型壳粗砂加固层中增加强化浸涂工序，封浆干燥后浸强化液，不仅提高了型壳的湿坯强度和高温强度及抗蠕变性，还使型壳具有一定的退让性
。
[0004]模组涂制面层撒
100
#
刚玉砂干燥后，涂制2～4层增强剂浆料背层并撒砂
。
壳层完全干燥后，浸涂一层强化液，强化液干燥后涂3～6层普通背层浆料并撒砂，干燥后再浸涂一层强化液
。
模壳完全干燥后，在高压蒸汽脱蜡釜脱蜡后焙烧型壳，完成型壳制作
。
[0005]所述背层增强剂浆料，其中背层粘结剂占
20
～
60
％，耐火粉料电熔莫来石粉占
40
～
80
％，增强剂占1～5％，浆料粘度为
10
～
15s。
配制过程为：按比例称取粘结剂倒入
L
型搅拌机中，开动搅拌缓慢加入耐火粉料，粉料完全加入后搅拌混合至少
4h
后，加入增强剂，再搅拌至少
2h。
粘结剂为
SiO2含量为
30
～
31
％的硅溶胶；电熔莫来石粉的性能指标：
Al2O3含量为
73
±2％，
SiO2含量为
26
±2％，莫来石相含量
≥95
％，刚玉相含量＜3％
。
[0006]所述增强剂浆料背层撒砂材料为电熔莫来石，粒度选用
50/80
#
、30/60
#
，
Al2O3含量为
73
±2％，
SiO2含量为
26
±2％，莫来石相含量
≥95
％，刚玉相＜3％
。
[0007]所述强化液的主要成分为硅酸乙酯水解液，由原硅酸乙酯
、
乙醇
、
蒸馏水
、
盐酸经水解后制得，粘度控制在
(5
～
8)
×
10
‑6m2/s。
[0008]所述普通背层浆料粘结剂占
25
～
60
％，耐火粉料煅烧铝矾土粉占
40
～
75
％
。
普通背层浆料粘度要求在5～
10s
，其配制过程为：按比例称取粘结剂倒入
L
型搅拌机中，开动搅拌缓慢加入耐火粉料，粉料完全加入后搅拌混合至少
4h。
粘结剂采用
SiO2
含量为
24
～
28
％
的硅溶胶，煅烧铝矾土粉
Al2O3
含量为
50
～
58
％
。
[0009]所述普通背层浆料撒砂材料为煤矸石砂，粒度为
(16/25)#
，
Al2O3
含量为
42
～
46
％，
SiO2
含量为
50
～
53
％
。
[0010]本专利技术优点：
[0011]本专利技术所述的尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，采用在型壳的高强度层中加入湿坯增强剂同时进行强化浸涂，在型壳粗砂加固层中增加强化浸涂工序，封浆干燥后浸强化液，不仅提高了型壳的湿坯强度和高温强度及抗蠕变性，还使型壳具有一定的退让性
。
具体实施方式
[0012]下面将结合具体的实施方案对本专利技术进行进一步的解释，但并不局限本专利技术，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴
。
[0013]实施例1[0014]模组涂制面层撒
100
#
刚玉砂干燥后，涂增强剂浆料，粘度
12s
，撒砂
50/80
#
电熔莫来石砂；干燥后继续涂增强剂浆料，撒砂
50/80
#
电熔莫来石砂；干燥后继续涂2层增强剂浆料，撒砂均选用
30/60
#
电熔莫来石砂
。
壳层完全干燥后，浸涂一层强化液，强化液干燥后涂4层粘度为
7s
的普通背层浆料，撒砂均为
(16/25)
#
煤矸石砂
。
干燥后浸涂一层强化液，强化液干燥后再涂3层普通背层浆料并撒
(16/25)
#
煤矸石砂，封浆干燥后再浸涂一层强化液
。
模壳完全干燥后，在高压蒸汽脱蜡釜脱蜡后焙烧型壳，完成型壳制作
。
[0015]其中增强剂浆料配制为：称取硅溶胶
60kg
，倒入
L
型搅拌机中，开动搅拌缓慢加入
100kg
耐火粉料，粉料完全加入后搅拌
4h
，加入
2.5kg
增强剂，继续搅拌
2h。
普通背层浆料配制为：称取
60kg
硅溶胶，倒入
L
型搅拌机中，开动搅拌缓慢加入
85kg
煅烧铝矾土粉，粉料完全加入后搅拌混合至少
4h。
[0016]实施例2[0017]模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，其特征在于：所述的尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，具体为模组涂制面层撒
100
#
刚玉砂干燥后，涂制2～4层增强剂浆料背层并撒砂；壳层完全干燥后，浸涂一层强化液，强化液干燥后涂3～6层普通背层浆料并撒砂，干燥后再浸涂一层强化液；强化液干燥后再涂3～6层普通背层浆料并撒砂，封浆干燥后，再浸涂一层强化液；模壳完全干燥后，在高压蒸汽脱蜡釜脱蜡后焙烧型壳，完成型壳制作
。2.
按照权利要求1所述的尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，其特征在于：所述的背层增强剂浆料，背层粘结剂占
20
～
60
％，耐火粉料电熔莫来石粉占
40
～
80
％，增强剂占1～5％；增强剂浆料粘度要求为
10
～
15s
，其配制过程为：按比例称取粘结剂倒入
L
型搅拌机中，开动搅拌缓慢加入耐火粉料，粉料完全加入后搅拌混合至少
4h
后，加入增强剂，再搅拌至少
2h
；其中，粘结剂：
SiO2含量为
30
～
31
％的碱性硅溶胶；电熔莫来石粉：
Al2O3含量为
73
±2％，
SiO2含量为
26
±2％，莫来石相含量
≥95
％，刚玉相含量＜3％
。3.
按照权利要求1所述的尺寸稳定的大型陶瓷型壳制作方法，其特征在于：所述的增强剂浆料背层撒砂材料，材料为电熔莫来石，粒度选用
50/80
#
、30/60
#
，
Al2O3含量为
73
±2％，

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，金磊，刘孝福，郭新力，王涛，税国彦，苏贵桥，关洋，马岚波，张迪，
申请(专利权)人：中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：