本发明专利技术公开了钛、锆、镍及其合金铸件砂型铸造工艺，其工艺步骤：（1）型砂配制：先将铝矾土粉、铝矾土砂、硅酸盐粉加入混砂机内，搅拌3～4小时后，加入硅溶胶，然后加入糊精，制备出型砂；（2）造型：根据铸造工艺图纸制作模具；（3）烘焙形成铸型：将步骤二中自然干燥透彻的砂型装入烘箱或者电阻炉内进行焙烧，形成铸型；（4）耐火涂料配制；（5）耐火涂层制备：搅拌好的涂料喷涂到浇注时与金属液接触的铸型表面，（6）高温煅烧；将步骤五中自然干燥完成的铸型放入电阻炉内进行煅烧；（7）熔炼浇注:在真空凝壳自耗炉内熔炼浇注。能够大规模化生产出各种大小铸件，铸件表面无冷隔、流痕、裂纹等缺陷，铸件内部无缩孔、夹杂等缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铸件砂型铸造工艺，具体涉及钛、锆、镍及其合金铸件砂型铸造工艺。技术背景钛、锆、镍及其合金是比较昂贵的金属材料，在许多强腐蚀介质中具有非常优异的耐腐蚀性能,并且有良好的机械性能。钛材及锆材高温时活性很高,几乎能和所有的耐火材料发生不同程度的化学反应，并且高温时锆材非常容易和C02、02、N2和H2等气体发生化学反应使锆材脆化造成设备失效。这使得钛、锆、镍及其合金铸造必须选用高化学稳定性的铸型材料，保证金属不与铸型发生化学反应，具有较小的表面污染层。目前，有色活泼金属可用的铸造工艺方法有机加工石墨型铸造、熔模精密铸造。机加工石墨型铸造的成本高，石墨型导热快对液态金属有激冷作用，在铸件表面容易形成冷隔和流痕等缺陷；熔模精密铸造的特点是铸件表面质量高，适合于复杂薄壁铸件，但制作工艺较为复杂，生产周期长，涂层的厚度有限，对于大型钛、锆、镍及其合金铸件的浇注不适用。
技术实现思路
`为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供钛、锆、镍及其合金铸件砂型铸造工艺，该工艺能够大规模化生产出各种大小铸件，铸件表面无冷隔、流痕、裂纹等缺陷，铸件内部无缩孔、夹杂等缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是钛、锆、镍及其合金铸件砂型铸造工艺，其特征在于，其工艺步骤(1)型砂配制根据用砂量，按照质量百分比的200 325目的铝矾土粉45% 55%、30 60目的铝矾土砂10% 20%、16 30目的铝矾土砂10% 20%、硅酸盐粉2% 8%、硅溶胶10% 15%、 糊精3% 6%的比例，采用混砂机配制型砂；先将铝矾土粉、铝矾土砂、硅酸盐粉加入混砂机内，搅拌3 4小时后，加入硅溶胶，然后加入糊精，揽祥40分钟后，制备出型砂；(2)造型根据铸造工艺图纸制作模具用模具压出砂型，并自然干燥；(3)烘焙形成铸型将步骤二中自然干燥透彻的砂型装入烘箱或者电阻炉内进行焙烧，形成铸型；(4)耐火涂料配制按20% 30%的水、5% 10%的氯化钙、60% 70%的二醋酸锆的比例配制混合溶液， 进行充分搅拌溶解制成粘接剂；按30% 40%的粘接剂，60% 75%的氧化锆粉或者氧化钇或者钨粉、O. 5% 1%的润湿剂、O. 1% O. 5%的消泡剂的比例混合并充分搅拌均匀，制成涂料；3(5)耐火涂层制备将铸型预热至60 100°C，将搅拌好的涂料喷涂到浇注时与金属液接触的铸型表面， 涂层厚度为O. 3 I. 5毫米，涂层自然干燥I. 5小时以上；(6)高温煅烧将步骤五中自然干燥完成的铸型放入电阻炉内进行煅烧；(7)熔炼浇注按照以上步骤将最终做好的铸型，在真空凝壳自耗炉内熔炼浇注。优选的，所述烘焙形成铸型过程步骤二中自然干燥透彻的砂型室温下装炉；经过I I. 5小时升温到500°C，保温4 6小时；随炉冷却至100°C以下出炉，形成铸型。优选的，所述步骤五中制备的涂料粘度控制在5 16秒。优选的，所述高温煅烧过程室温装炉，200V 300V保温1. 5 2小时，450°C 550°C保温L 5 2小时，650°C 750°C保温L 5 2小时，1350°C 1500°C保温2 6小时，最后随炉冷却至300°C以下出炉。优选的，所述熔炼浇注过程按照上述步骤将最终做好的铸型，在真空凝壳自耗炉内熔炼浇注，采用Φ400毫米锆电极，熔炼电流28000安培，熔炼真空度小于I帕。本专利技术的优点如下(1)本专利技术是以砂型做模型基体，在砂型表面喷涂耐火涂料的工艺方法制作钛、锆、镍及其合金铸型，采用该方法能够制作出强度高的砂型，适用于浇注小、中、大的钛、锆、镍及其合金铸件；(2)砂型导热慢，与石墨相比可有效降低铸型激冷作用，提高液态金属的充型能力，有效减低表面出现冷隔、流痕等缺陷几率；(3)铸型及涂层热稳定性高，铸件沾污层厚度小；(4)生产周期短，生产效率高；(5)工艺制作简单，原材料来源广泛，与熔模精密铸造、机加工石墨型相比成本较低；(6)砂型清理要比石墨铸型容易的多，大大提高劳动效率。具体实施方式下面对本专利技术作进一步详细的描述。钛、锆、镍及其合金铸件砂型铸造工艺，其工艺步骤(1)型砂配制根据用砂量，按照质量百分比的200 325目的铝矾土粉45% 55%、30 60目的铝矾土砂10% 20%、16 30目的铝矾土砂10% 20%、硅酸盐粉2% 8%、硅溶胶10% 15%、 糊精3% 6%的比例，采用混砂机配制型砂，先将铝矾土粉、铝矾土砂、硅酸盐粉加入混砂机内，搅拌3 4小时后，加入硅溶胶，然后加入糊精，揽祥40分钟后，制备出型砂；所述上述百分比为质量百分比，各组分采用其范围内任意数值，其和值为100% ；(2)造型根据铸造工艺图纸制作模具，将适量型砂装入模具内捣实，捣砂需均匀，型砂填实完成4后，将沙箱翻转180°，取出模具；将造好的砂型自然干燥，大型砂型干燥32小时以上，小型砂型干燥24小时以上；(3)烘焙形成铸型将步骤二中自然干燥透彻的砂型装入烘箱或者电阻炉内进行焙烧；焙烧过程为在室温下装炉；经过I I. 5小时升温到500°C，保温4 6小时；随炉冷却至100°C以下出炉，形成铸型；(4)耐火涂料配制按质量百分比20% 30%的水、5% 10%的氯化钙、60% 70%的二醋酸锆的比例配制混合溶液，进行充分搅拌溶解制成粘接剂；按30% 40%的粘接剂，60% 75%的氧化锆粉或者氧化钇或者钨粉、O. 5% 1%的润湿剂、O. 1% O. 5%的消泡剂的比例混合并充分搅拌均匀，制成涂料；所述上述百分比为质量百分比，各组采用其范围内任意数值，其和值为100%。涂料粘度控制在5 16秒；(5)耐火涂层制备将铸型预热至60 100°C，将搅拌好的涂料喷涂到浇注时与金属液接触的铸型表面， 涂层厚度为O. 3 I. 5毫米，涂层自然干燥I. 5小时以上；(6)高温煅烧将步骤五中自然干燥完成的铸型放入电阻炉内进行煅烧；煅烧过程为室温装炉，200°C 300°C保温I. 5 2小时，450°C 550°C保温I. 5 2 小时，650°C 750°C保温I. 5 2小时，1350°C 1500°C保温2 6小时，最后随炉冷却至 300°C以下出炉；(7)熔炼浇注按照上述步骤将最终做好的铸型，在真空凝壳自耗炉内熔炼浇注，采用Φ400毫米锆电极，熔炼电流28000安培，熔炼真空度小于I帕。实施例I :生产材料锆，型号为8”X343F150LbZr-01的阀体，具体工艺如下(I)型砂配制根据用砂量，用200目的铝矾土粉50千克、30 60目的铝矾土砂16千克、16 30目的铝矾土砂12千克、硅酸盐粉4千克、硅溶胶15千克、糊精4千克，采用混砂机配制型砂。先将铝矾土粉、铝矾土砂、硅酸盐粉加入混砂机内，搅拌3小时后，加入硅溶胶，然后加入糊精，揽祥40分钟后，制备出型砂。(2)造型根据铸造工艺图纸制作模具。将适量型砂装入模具内捣实，捣砂需均匀；型砂填实完成后，将沙箱翻转180°，取出模具；将造好的砂型自然干燥18小时。(3)烘焙形成铸型将自然干燥透彻的砂型装入烘箱或者电阻炉内进行焙烧。焙烧过程为在室温下装炉；经过I小时升温到50(TC，保温4小时；随炉冷却至 100°C以下出炉，形成铸型。(4)耐火涂料配制按1000克的水、300克的氯化钙、3000克的二醋酸锆本文档来自技高网...
【技术保护点】
钛、锆、镍及其合金铸件砂型铸造工艺，其特征在于，其工艺步骤：（1）型砂配制根据用砂量，按照质量百分比的200～325目的铝矾土粉45%～55%、30～60目的铝矾土砂10%～20%、16～30目的铝矾土砂10%～20%、硅酸盐粉2%～8%、硅溶胶10%～15%、糊精3%～6%的比例，采用混砂机配制型砂；先将铝矾土粉、铝矾土砂、硅酸盐粉加入混砂机内，搅拌3～4小时后，加入硅溶胶，然后加入糊精，搅拌40分钟后，制备出型砂；（2）造型根据铸造工艺图纸制作模具：用模具压出砂型，并自然干燥；（3）烘焙形成铸型将步骤二中自然干燥透彻的砂型装入烘箱或者电阻炉内进行焙烧，形成铸型；（4）耐火涂料配制按20%～30%的水、5%～10%的氯化钙、60%～70%的二醋酸锆的比例配制混合溶液，进行充分搅拌溶解制成粘接剂；按30%～40%的粘接剂，60%～75%的氧化锆粉或者氧化钇或者钨粉、0.5%～1%的润湿剂、0.1%～0.5%的消泡剂的比例混合并充分搅拌均匀，制成涂料；（5）耐火涂层制备将铸型预热至60～100℃，将搅拌好的涂料喷涂到浇注时与金属液接触的铸型表面，涂层厚度为0.3～1.5毫米，涂层自然干燥1.5小时以上；（6）高温煅烧将步骤五中自然干燥完成的铸型放入电阻炉内进行煅烧；（7）熔炼浇注按照以上步骤将最终做好的铸型，在真空凝壳自耗炉内熔炼浇注。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄湘云，薛芃，李彩虹，杨军锋，
申请(专利权)人：西安泵阀总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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