【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于熔模精密铸造领域，尤其涉及一种不锈钢材料、格栅式蓄热块铸件的熔模铸造工艺方法。
技术介绍
1、热块的作用是通过蓄热和对流换热，将空气加热到预期温度。试验前，利用预热元件将蓄热块加热到要求温度；试验时，高压空气在通过加热器时，与蓄热块进行强迫对流换热使高压空气迅速加热到要求的温度。
2、蓄热块的整体结构如附图1所示，轮廓尺寸为140*140*200mm，外框壁厚5.5mm，内部隔板厚6±0.3mm，贯穿间隙厚3±0.5mm。铸件材料为16cr25ni20si2，抗氧化性要求100小时增重不超过0.4g/cm2·h。
3、蓄热块整体为长方体结构，其内部设置有若干个并列的格栅通道，每个格栅通道的宽度为3±0.5mm，相邻格栅通道之间的隔板厚6±0.3mm。
4、针对该蓄热块，国内采用的制造方案有两种：
5、一是铸造+插板焊接复合成型，毛坯如附图2所示，毛坯铸造成型后在预制的凹槽内插入尺寸适当的同材质平板，两端安装平齐后将两个开口端面焊接后成型。该工艺的优点是制造成本低，可通过熔模精密铸造直接成型，但存在的问题较多，插板与毛坯仅在两端面焊接，整体配合存在间隙，造成高压空气流通紊乱。
6、二是采用硅基高强度陶瓷型芯辅助成型，即将陶瓷型芯按蓄热块3mm间隙部分的结构与尺寸进行制作，并放置于熔模中，通过制壳、焙烧、浇注等工艺进行铸造成型。该工艺的优点是能够采用熔模精密铸造整体成型，但存在的问题是大平板陶瓷型芯制作难度大，在烧结过程中易产生变形等缺陷，且生产的铸件需要通过
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：铸造+插板焊接复合成型时插板与毛坯仅在两端面焊接，整体配合存在间隙，造成高压空气流通紊乱；采用硅基高强度陶瓷型芯辅助成型时大平板陶瓷型芯制作难度大，在烧结过程中易产生变形等缺陷，且生产的铸件需要通过高温碱溶液进行溶蚀清理，生产成本高、对环境影响较大的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的具体技术方案如下：
3、一种格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，具体包括如下步骤：
4、步骤一、制模
5、将蓄热块铸件的3mm格栅通道宽度按中上差设计为3.2mm，由预制芯成型，在每个格栅通道的长度方向两侧向外设置6mm芯头；蓄热块铸件外形6个面设计3mm加工余量，内圆角设计为r1；
6、使用有机聚合型芯作为预制芯，将15片预制芯预置于熔模压型内，使用8-10个芯撑对15片预制芯进行固定，采用石蜡-硬脂酸各50％的低温模料进行蓄热块铸件模型制模，注蜡压力控制在0.15-0.35mpa，自然保压冷却不少于25min；
7、步骤二、整体浇注模型组焊
8、对步骤一得到的蓄热块铸件模型与浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道、冒口进行组焊；
9、内浇道设计为4处，最外侧浇道距离蓄热块铸件边缘为10mm，其在长度方向上与蓄热块铸件平齐，4处内浇道沿铸件底面均匀布置；在浇注位置的铸件顶部，设置工字型补缩冒口；
10、步骤三、制壳
11、对步骤二制作的整体浇注模型采用全硅溶胶型壳制造工艺，共涂8层；面层使用硅溶胶+锆英粉涂料，涂料粘度35-45s，撒砂材料为锆英砂，粒度为100/120目，干燥时间为6-8h；过渡层使用硅溶胶+锆英粉涂料，涂料粘度25-35s，撒砂材料为锆英砂，粒度为50/100目，干燥时间为12-16h；加固层使用硅溶胶+上店粉涂料，涂料粘度16-26s，撒砂材料为上店砂，粒度为16/30目，干燥时间为20-24h；采用蒸汽脱蜡，蒸汽压力为0.75-0.95mpa，升压时间不超过15s，脱蜡温度为120-140℃，脱蜡时间为25-30min，得到整体浇注模型型壳；
12、步骤四、熔炼浇注
13、对步骤三得到的整体浇注模型型壳进行浇注；浇注工艺方案为底注；浇注时，型壳经高温焙烧后直接浇注，焙烧温度为950±10℃，保温时间为2-3h，得到蓄热块毛坯件；
14、步骤五、清理
15、将步骤四中的浇注得到的蓄热块毛坯件然冷却至室温后震动脱壳、除芯，并采用高压水进行清洗，水压力不低于1.0mpa；
16、步骤六、机加工
17、以内部3.2mm贯通间隙边缘为基准进行划线，对铸件的6个外表面进行铣削成型。
18、进一步，直浇道截面尺寸为40×20mm。
19、进一步，横浇道设计为u型结构，截面尺寸为40×20mm。
20、进一步，内浇道厚度尺寸为6mm。
21、进一步，步骤二中冒口底面宽度均为40mm，斜度按∠1:10，冒口高度为100mm，浇口杯上平面高出冒口平面20mm。
22、进一步，步骤四中浇注设备采用150kg中频电炉，中性炉衬；浇注使用的金属材料为纯铁、硅铁、中碳锰铁、微碳铬铁、金属铬、电解镍；加料顺序为：纯铁、电解镍、部分微碳铬铁随炉加入，化清后依次加入硅铁、微碳铬铁、中碳锰铁；材料入炉前保证无油、无锈、无水。
23、本专利技术具有以下优点：采用中低强度有机聚合型芯辅助成型，该型芯不需要进行高温烧结，且浇注成型后强度较低，可通过机械振动和高压水冲洗进行清理。通过熔模精密铸造工艺设计，保证型芯在铸造过程中不发生变形、断裂等情况，从而保证产品的最终尺寸精度；采用中频电炉进行熔炼，精控化学成分，保证材料的抗氧化性能。。
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1.一种格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，直浇道截面尺寸为40×20mm。
3.根据权利要求2所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，横浇道设计为U型结构，截面尺寸为40×20mm。
4.根据权利要求3所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，内浇道厚度尺寸为6mm。
5.根据权利要求4所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，步骤二中冒口底面宽度均为40mm，斜度按∠1:10，冒口高度为100mm，浇口杯上平面高出冒口平面20mm。
6.根据权利要求1所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，步骤四中浇注设备采用150kg中频电炉，中性炉衬；浇注使用的金属材料为纯铁、硅铁、中碳锰铁、微碳铬铁、金属铬、电解镍；加料顺序为：纯铁、电解镍、部分微碳铬铁随炉加入，化清后依次加入硅铁、微碳铬铁、中碳锰铁；材料入炉前保证无油、无锈、无水。
【技术特征摘要】
1.一种格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，直浇道截面尺寸为40×20mm。
3.根据权利要求2所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，横浇道设计为u型结构，截面尺寸为40×20mm。
4.根据权利要求3所述的格栅式蓄热块熔模铸造工艺方法，其特征在于，内浇道厚度尺寸为6mm。
5.根据权利要求4所述的格栅式蓄热...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍志刚，王海涛，涂明金，冯义宏，刘宇航，陈鑫，阎福，许君，王宝宝，郝东永，刘德海，白燕芳，吕燕，曹伟，
申请(专利权)人：内蒙古北方重工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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