稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳及其制作，它是在传统的水玻璃熔模精铸型及其制作方法的基础上，在表面层和加固层涂料中添加２－１０％的稀土氧化物，经涂挂、干燥、硬化、脱蜡、焙烧等工艺过程制作而成。本发明专利技术能提高型壳强度，减少型壳加固层数，从而使型壳明显减薄，重量减轻１５－２５％，缩短生产周期提高生产效率，且由于综合性能提高，散热条件改善，明显提高铸件质量。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铸造型，尤其涉及一种水玻璃熔模精铸型壳及其制作。在本专利技术前，传统的水玻璃熔模精铸型壳是用水玻璃、石英砂(粉)、粘土经涂料、干燥、硬化、焙烧而制成。由于在高温状态下水玻璃型壳中存在低熔点共熔物和低粘度液相，因而型壳高温强度低。在生产上通常采用增加型壳涂挂层数，即增大型壳厚度来保证在浇注条件下型壳所需强度。但增加型壳层数，势必造成生产周期长、成本高、劳动强度大等不利因素。此外厚壁型壳，也降低铸件的冷却速度，影响铸件质量。本专利技术的目的在于用含有稀土氧化物的涂料，制成高强度的薄壁型壳，以缩短生产周期，减少生产成本、降低劳动强度和提高铸件的质量。本专利技术是通过如下方案来实现的稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳，包括一层含有水玻璃、石英粉的表面层和多层含有水玻璃、石英粉、粘土的加固层，并在每层涂料外撒有石英砂，其特殊之处在于型壳的表面层和加固层中还有2-10%的稀土氧化物。这种添加的稀土氧化物可以是一种或一种以上的单组份稀土氧化物或混合稀土氧化物，如La2O3、CeO2、Y2O3或含有上述任一种氧化物的混合稀土氧化物。这种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作工艺，和常规方法基本相同，其步骤为(1)配制表面层和加固层涂料;(2)在组合蜡模上涂挂表面层涂料及撒石英砂并经干燥和硬化;(3)上加固层涂料及撒石英砂，并经干燥和硬化，此过程重复数遍，即制作成数层加固层;(4)脱蜡;(5)型壳焙烧，焙烧后的型壳即可用于浇注;与常规方法不同的是其表面层涂料采用40-50%的水玻璃、40-55%的石英粉，2-10%的稀土氧化物及微量的表面活性剂、消泡剂配制，其加固层涂料采用45-55%的水玻璃、30-45%的石英粉、5-12%的粘土、2-10%的稀土氧化物配制。与现有技术相比，这种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳具有明显的优点，由于加入了稀土氧化物，型壳在高温状态下出现的液相粘度提高，并能使型壳在高温下出现液相的温度提高，因而型壳的高温强度提高;由于其强度高，可减少加固层涂挂层数，一般只需加固四层即可满足10kg以下铸件精铸要求，型壳比常规水玻璃型壳薄，所以其溃散性好，因而其综合性能好;同时，型壳减薄可使其重量比常规减少15-25%，缩短生产周期提高生产效率，降低劳动强度，且能改善散热条件，明显提高铸件质量。下面通过实施例对本专利技术作进一步说明实施例一、一种材质为碳钢的连板铸件，采用二件一组，一组铸件重9.5kg，表面层涂料的成份为4.9%的La2O3、40%的水玻璃、55%的石英粉、0.1%的表面活性剂与消泡剂，加固层涂料为5%的La2O3、45%的水玻璃、38%的石英粉、12%的粘土配制而成。型壳制作过程和常用方法基本相同，同组合好的蜡模浸涂上一层表面层涂料，并撒上石英砂，干燥30分钟后，用硬化剂进行硬化;从第二层开始为加固层，涂挂加固层时，先浸上一层加固层涂料，然后撒上石英砂，干燥30分钟后，用硬化剂进行硬化。表面层涂挂一层，加固层涂挂四层。当最后一层涂挂硬化后，干燥24小时，然后进行脱蜡，脱蜡后的型壳干燥8小时后入炉焙烧。焙烧工艺为200℃保温2小时，600℃保温1小时，800-900℃保温2小时，焙烧好的型壳出炉后可用于浇注。这种型壳比传统的水玻璃型壳可减轻重量25%。实施例二、一种碳钢轮鼓，二件一组，一组重6kg，表面层涂料为2%的CeO2、50%的水玻璃、47.9%的石英粉、0.1%的表面活性剂与消泡剂配制;加固层涂料为2%的CeO2、48%的水玻璃、45%的石英粉、5%的粘土配制。其涂挂、撒砂、干燥、硬化、焙烧、浇注工艺与实施例一相同。所制作的型壳比传统的水玻璃熔模精铸型壳可减轻重量约20%。实施例三、如实施例一的连板铸件，表面层涂料采用富Y2O3混合稀土氧化物(含Y2O356.08%)10%、水玻璃49.8%、石英粉40%，表面活性剂(洗涤剂)与消泡剂(正辛醇)共0.2%配制;加固层涂料采用富Y2O3混合稀氧化物(含量同上)10%、水玻璃55%、石英粉30%、粘土5%配制，其涂挂、撒砂、干燥、硬化、焙烧、浇注工艺与上面实施例相同，所制作的型壳，比传统的水玻璃熔模精铸型壳可减轻约22%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳，包括一层含有水玻璃、石英粉的表面层和数层含有水玻璃、石英粉、粘土的加固层，在每层涂料后还撒有石英砂，其特征在于型壳的表面层和加固层中还含有２－１０％的稀土氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳，包括一层含有水玻璃、石英粉的表面层和数层含有水玻璃、石英粉、粘土的加固层，在每层涂料后还撒有石英砂，其特征在于型壳的表面层和加固层中还含有2-10%的稀土氧化物。2.根据权利要求1所述的稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳，其特征在于表面层和加固层中所含稀土氧化物是一种或一种以上的单组份稀土氧化物或混合稀土氧化物，这类氧化物为La2O3、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：张展，
申请(专利权)人：南昌航空工业学院，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]