网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210386515.0

申请日:

2012.10.13

公开号:

CN102990038A

公开日:

2013.03.27

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

发明专利申请公开后的视为撤回IPC(主分类):B22D19/08申请公开日:20130327|||实质审查的生效IPC(主分类):B22D 19/08申请日:20121013|||公开

IPC分类号:

B22D19/08; B22D19/16

主分类号:

B22D19/08

申请人:

刘玉满; 刘翔

发明人:

刘玉满; 刘翔

地址:

541001 广西壮族自治区桂林市叠彩区芦笛路16号桂林市中南铸治研究所

优先权:

专利代理机构:

桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司 45112

代理人:

罗玉荣

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内容摘要

本发明公开了一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,它采用EPS泡沫与陶瓷块复合组模涂敷以高性能涂料,铸模在干砂负压条件下先把复合于其中的泡沫烧空,并喷进强烈火焰把网孔状的陶瓷块烧至600℃以上,继而在振动场中浇注高强度钢水,在负压、振动、高温三条件同时具备的情况下,钢水将无孔不入、无缝不渗地与陶瓷块按既定的工艺实现完美的铸合。本发明能克服砂型或常规消失模实型铸造钢铁水无法完美浇进每个微小缝隙从而铸合不良的致命缺陷;能把铸型中的陶瓷块加热到600℃以上,彻底消除其表面“冷态”的凝聚水,确保钢水与“热态”瓷粒完美铸合,同时防止了冷态瓷粒在钢水注入时因骤热而裂碎。

权利要求书

权利要求书一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,其特征是:具体包括如下步骤:
(1)按现有技术制造网孔结构的耐磨陶瓷块;
(2)按铸件不同结构切割EPS泡沫与陶瓷块复合组模,铸件需耐磨的工作部位安放陶瓷块,铸件需高强度部位为泡沫成型;
(3)配制耐烧、耐高温、耐振动的高性能涂料;
(4)涂料涂敷与干燥:涂敷工艺与常规消失模铸造生产相同,浸涂或淋涂2~3层,逐层烘干,烘干温度为50~55℃;
(5)填砂造型:按消失模常规装箱、填砂、密封砂箱;
(6)烧掉铸型中的泡沫并使陶瓷块加热升温:对密封好的砂箱实施负压,负压度‑0.04~‑0.06MPa,启动振动台(50~200Hz振幅<0.8mm),用燃气枪从浇冒口处点燃泡沫,并输入少量氧气,型内的泡沫激烈快速燃烧,陶瓷块升温至600℃以上;
(7)浇注所需要的钢铁水:铸型中的泡沫烧烬维持平稳的负压度和振动场后,随即浇注既定成分的钢铁水,至铸件趋于凝固时即可撤消负压、停止振动。
根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(3)所述高性能涂料的配方及配制方法是:
10kg桂林5号消失模涂料专用添加剂 + 100kg150~200目的棕刚玉 + 100kg水→在每分钟150~200转的搅拌机中搅拌1小时→出浆即可使用。
根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(4)涂层干燥后的厚度为1.5~2.0mm。

说明书

说明书网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法
技术领域
本发明涉及铸造,具体是一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法。
背景技术
我国对网孔陶瓷块与高强度钢水复合铸造高耐磨性高韧性铸件的研究已历时多年,由于砂型和常规消失模实型铸造工艺上的局限性及技术上的欠缺,对于稍大一点(150×150×20mm以上)的网孔陶瓷块复合浇注钢水终未能成功,致命之处是浇不足(无法完美整体铸合)之宏观缺陷近于100%,陶瓷块内微孔微缝(细如发丝)钢水完美填充率趋于零。众所周知,WC、SiC 之类的陶瓷耐磨性是目前任何一种耐磨合金无法相比的,但其质脆,无法独立承受巨大的冲击负荷,而碳钢或合金钢之类却有很高的强度和冲击韧性,二者优化复合必能制造出当代最优性能的耐磨铸件,这是国际铸造工作者几十年来的追求,也是国际上每年耗量数千万吨耐磨铸件大市场的迫切需求。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足而提供一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法。
实现本发明目的的技术方案是:
采用EPS泡沫与陶瓷块复合组模涂敷以高性能涂料,铸模在干砂负压条件下先把复合于其中的泡沫烧空,并喷进强烈火焰把网孔状的陶瓷块烧至600℃以上,继而在振动场中浇注高强度钢水,在负压、振动、高温三条件同时具备的情况下,钢水将无孔不入、无缝不渗地与陶瓷块按既定的工艺实现完美的铸合。
一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,具体包括如下步骤:
(1)按铸件不同结构制造网孔结构的耐磨陶瓷块,为现有技术;
(2)按铸件不同结构切割EPS泡沫与陶瓷块复合组模,铸件需耐磨的工作部位安放陶瓷块,铸件需高强度部位为泡沫成型;
(3)配制耐烧、耐高温、耐振动的高性能涂料;
(4)涂料涂敷与干燥:涂敷工艺与常规消失模铸造生产相同,浸涂或淋涂2~3层,逐层烘干(烘温50~55℃),涂层干燥后的厚度为1.5~2.0mm;
(5)填砂造型:按消失模常规装箱、填砂、密封砂箱;
(6)烧掉铸型中的泡沫并使陶瓷块加热升温:对密封好的砂箱实施负压,负压度‑0.04~‑0.06MPa,启动振动台(50~200Hz振幅<0.8mm),用燃气枪从浇冒口处点燃泡沫,并输入少量氧气(常用的氧气瓶接连Φ2mm的输氧管打开气阀即可),型内的泡沫激烈快速燃烧,陶瓷块升温至600℃以上(彻底消除水份,高温有利钢水铸合);
(7)浇注所需要的钢铁水:铸型中的泡沫烧烬维持平稳的负压度和振动场后,随即浇注既定成分的钢铁水,至铸件趋于凝固时即可撤消负压、停止振动。
步骤(3)所述高性能涂料的配方及配制方法是:
10kg桂林5号消失模涂料专用添加剂 + 100kg150~200目的棕刚玉 + 100kg水→在每分钟150~200转的搅拌机中搅拌1小时→出浆即可使用。
步骤(3)所述高性能涂料的配制中,桂林5号为消失模涂料专用添加剂,以其配制的涂料具有高强度、高透气性、耐烧、耐高温之技术性能,在已授权公开的ZL200810080960.8发明专利中已有描述,为现有技术。
本涂料模经检测结果表明:常温强度>1.5 MPa,常温透气性>1.35cm3/Pa·min,经1000℃下烧烤10分钟后的强度1.0 MPa
本发明的优点是:
①   本发明能克服砂型或常规消失模实型铸造钢铁水无法完美浇进每个微小缝隙从而铸合不良的致命缺陷,网孔陶瓷块在负压、烧空、振动状态下能使钢铁水无孔不入、无缝不渗,而钢铁基体部位则致密、高强度、无缺陷,是两种不同材质完美的优化复合。
②   本发明能把铸型中的陶瓷块加热到600℃以上,彻底消除其表面“冷态”的凝聚水,确保钢水与“热态”瓷粒完美铸合,同时防止了冷态瓷粒在钢水注入时因骤热而裂碎。
③   本发明能完美地浇注目前最广泛使用大、中、小型耐磨衬板、锤头以及各种不同结构的复合耐磨铸件。
附图说明
图1为大型板锤组模示意图;
图2为大型衬板组模示意图。
图中:1、网状结构陶瓷块  2.泡沫。
具体实施方式
参照图1‑2,一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,具体包括如下步骤:
(1)制造网孔结构的耐磨陶瓷块1;
(2)按铸件不同结构切割EPS泡沫2与陶瓷块1复合组模,铸件需耐磨的工作部位安放陶瓷块1,铸件需高强度部位为泡沫2成型;
(3)配制耐烧、耐高温、耐振动的高性能涂料;其配方及配制方法是:10kg桂林5号消失模涂料专用添加剂 + 100kg150~200目的棕刚玉 + 100kg水→在每分钟150~200转的搅拌机中搅拌1小时→出浆即可使用
(4)涂料涂敷与干燥:涂敷工艺与常规消失模铸造生产相同,浸涂或淋涂2~3层,逐层烘干(烘温50~55℃),涂层干燥后的厚度为1.5~2.0mm;
(5)填砂造型:按消失模常规装箱、填砂、密封砂箱;
(6)烧掉铸型中的泡沫2并使陶瓷块1加热升温:对密封好的砂箱实施负压,负压度‑0.04~‑0.06MPa,启动振动台(50~200Hz振幅<0.8mm),用燃气枪从浇冒口处点燃泡沫,并输入少量氧气(常用的氧气瓶接连Φ2mm的输氧管打开气阀即可),型内的泡沫2激烈快速燃烧,陶瓷块1升温至600℃以上(彻底消除水份,高温有利钢水铸合);
(7)浇注所需要的钢铁水:铸型中的泡沫烧烬维持平稳的负压度和振动场后,随即浇注既定成分的钢铁水,至铸件趋于凝固时即可撤消负压、停止振动。
步骤(3)所述高性能涂料的配制中,桂林5号为消失模涂料专用添加剂,以其配制的涂料具有高强度、高透气性、耐烧、耐高温之技术性能,在已授权公开的ZL200810080960.8发明专利中已有描述,为现有技术。

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1、(10)申请公布号 CN 102990038 A (43)申请公布日 2013.03.27 C N 1 0 2 9 9 0 0 3 8 A *CN102990038A* (21)申请号 201210386515.0 (22)申请日 2012.10.13 B22D 19/08(2006.01) B22D 19/16(2006.01) (71)申请人刘玉满 地址 541001 广西壮族自治区桂林市叠彩区 芦笛路16号桂林市中南铸治研究所 申请人刘翔 (72)发明人刘玉满 刘翔 (74)专利代理机构桂林市华杰专利商标事务所 有限责任公司 45112 代理人罗玉荣 (54) 发明名称 网孔陶瓷块复合E。

2、PS组模浇注高强度高耐磨 性铸件的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种网孔陶瓷块复合EPS组 模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,它采用EPS 泡沫与陶瓷块复合组模涂敷以高性能涂料,铸模 在干砂负压条件下先把复合于其中的泡沫烧空, 并喷进强烈火焰把网孔状的陶瓷块烧至600以 上,继而在振动场中浇注高强度钢水,在负压、振 动、高温三条件同时具备的情况下,钢水将无孔不 入、无缝不渗地与陶瓷块按既定的工艺实现完美 的铸合。本发明能克服砂型或常规消失模实型 铸造钢铁水无法完美浇进每个微小缝隙从而铸 合不良的致命缺陷;能把铸型中的陶瓷块加热到 600以上,彻底消除其表面“冷态”的凝聚水,确 保钢水与“热态。

3、”瓷粒完美铸合,同时防止了冷态 瓷粒在钢水注入时因骤热而裂碎。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,其特征是:具体包 括如下步骤: (1)按现有技术制造网孔结构的耐磨陶瓷块; (2)按铸件不同结构切割EPS泡沫与陶瓷块复合组模,铸件需耐磨的工作部位安放陶 瓷块,铸件需高强度部位为泡沫成型; (3)配制耐烧、耐高温、耐振动的高性能涂料; (4)涂料涂敷与干燥:涂敷工艺与常规消失模铸造生产。

4、相同,浸涂或淋涂23层,逐 层烘干,烘干温度为5055; (5)填砂造型:按消失模常规装箱、填砂、密封砂箱; (6)烧掉铸型中的泡沫并使陶瓷块加热升温:对密封好的砂箱实施负压,负压 度-0.04-0.06MPa,启动振动台(50200Hz振幅0.8mm),用燃气枪从浇冒口处点燃 泡沫,并输入少量氧气,型内的泡沫激烈快速燃烧,陶瓷块升温至600以上; (7)浇注所需要的钢铁水:铸型中的泡沫烧烬维持平稳的负压度和振动场后,随即浇注 既定成分的钢铁水,至铸件趋于凝固时即可撤消负压、停止振动。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(3)所述高性能涂料的配方及配制方法 是: 10kg桂林5号消失。

5、模涂料专用添加剂 + 100kg150200目的棕刚玉 + 100kg水在 每分钟150200转的搅拌机中搅拌1小时出浆即可使用。 3.根据权利要求1所述的方法,其特征是:步骤(4)涂层干燥后的厚度为1.52.0mm。 权 利 要 求 书CN 102990038 A 1/3页 3 网孔陶瓷块复合 EPS 组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法 技术领域 0001 本发明涉及铸造,具体是一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件 的方法。 背景技术 0002 我国对网孔陶瓷块与高强度钢水复合铸造高耐磨性高韧性铸件的研究已历时 多年,由于砂型和常规消失模实型铸造工艺上的局限性及技术上的欠缺,对于。

6、稍大一点 (15015020mm以上)的网孔陶瓷块复合浇注钢水终未能成功,致命之处是浇不足(无法 完美整体铸合)之宏观缺陷近于100%,陶瓷块内微孔微缝(细如发丝)钢水完美填充率趋于 零。众所周知,WC、SiC 之类的陶瓷耐磨性是目前任何一种耐磨合金无法相比的,但其质脆, 无法独立承受巨大的冲击负荷,而碳钢或合金钢之类却有很高的强度和冲击韧性,二者优 化复合必能制造出当代最优性能的耐磨铸件,这是国际铸造工作者几十年来的追求,也是 国际上每年耗量数千万吨耐磨铸件大市场的迫切需求。 发明内 容 0003 本发明是为了克服现有技术的不足而提供一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高 强度高耐磨性铸件的方法。

7、。 0004 实现本发明目的的技术方案是: 采用EPS泡沫与陶瓷块复合组模涂敷以高性能涂料,铸模在干砂负压条件下先把复合 于其中的泡沫烧空,并喷进强烈火焰把网孔状的陶瓷块烧至600以上,继而在振动场中浇 注高强度钢水,在负压、振动、高温三条件同时具备的情况下,钢水将无孔不入、无缝不渗地 与陶瓷块按既定的工艺实现完美的铸合。 0005 一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,具体包括如下步 骤: (1)按铸件不同结构制造网孔结构的耐磨陶瓷块,为现有技术; (2)按铸件不同结构切割EPS泡沫与陶瓷块复合组模,铸件需耐磨的工作部位安放陶 瓷块,铸件需高强度部位为泡沫成型; (3)配。

8、制耐烧、耐高温、耐振动的高性能涂料; (4)涂料涂敷与干燥:涂敷工艺与常规消失模铸造生产相同,浸涂或淋涂23层,逐 层烘干(烘温5055),涂层干燥后的厚度为1.52.0mm; (5)填砂造型:按消失模常规装箱、填砂、密封砂箱; (6)烧掉铸型中的泡沫并使陶瓷块加热升温:对密封好的砂箱实施负压,负压 度-0.04-0.06MPa,启动振动台(50200Hz振幅0.8mm),用燃气枪从浇冒口处点燃 泡沫,并输入少量氧气(常用的氧气瓶接连2mm的输氧管打开气阀即可),型内的泡沫激烈 快速燃烧,陶瓷块升温至600以上(彻底消除水份,高温有利钢水铸合); (7)浇注所需要的钢铁水:铸型中的泡沫烧烬维持。

9、平稳的负压度和振动场后,随即浇注 说 明 书CN 102990038 A 2/3页 4 既定成分的钢铁水,至铸件趋于凝固时即可撤消负压、停止振动。 0006 步骤(3)所述高性能涂料的配方及配制方法是: 10kg桂林5号消失模涂料专用添加剂 + 100kg150200目的棕刚玉 + 100kg水在 每分钟150200转的搅拌机中搅拌1小时出浆即可使用。 0007 步骤(3)所述高性能涂料的配制中,桂林5号为消失模涂料专用添加剂, 以其配制的涂料具有高强度、高透气性、耐烧、耐高温之技术性能,在已授权公开的 ZL200810080960.8发明专利中已有描述,为现有技术。 0008 本涂料模经检测。

10、结果表明:常温强度1.5 MPa,常温透气性1.35cm 3 /Pamin, 经1000下烧烤10分钟后的强度1.0 MPa 本发明的优点是: 本发明能克服砂型或常规消失模实型铸造钢铁水无法完美浇进每个微小缝隙从而 铸合不良的致命缺陷,网孔陶瓷块在负压、烧空、振动状态下能使钢铁水无孔不入、无缝不 渗,而钢铁基体部位则致密、高强度、无缺陷,是两种不同材质完美的优化复合。 0009 本发明能把铸型中的陶瓷块加热到600以上,彻底消除其表面“冷态”的凝聚 水,确保钢水与“热态”瓷粒完美铸合,同时防止了冷态瓷粒在钢水注入时因骤热而裂碎。 0010 本发明能完美地浇注目前最广泛使用大、中、小型耐磨衬板、。

11、锤头以及各种不同 结构的复合耐磨铸件。 附图说明 0011 图1为大型板锤组模示意图; 图2为大型衬板组模示意图。 0012 图中:1、网状结构陶瓷块 2.泡沫。 具体实施方式 0013 参照图1-2,一种网孔陶瓷块复合EPS组模浇注高强度高耐磨性铸件的方法,具体 包括如下步骤: (1)制造网孔结构的耐磨陶瓷块1; (2)按铸件不同结构切割EPS泡沫2与陶瓷块1复合组模,铸件需耐磨的工作部位安放 陶瓷块1,铸件需高强度部位为泡沫2成型; (3)配制耐烧、耐高温、耐振动的高性能涂料;其配方及配制方法是:10kg桂林5号消失 模涂料专用添加剂 + 100kg150200目的棕刚玉 + 100kg水。

12、在每分钟150200转的 搅拌机中搅拌1小时出浆即可使用 (4)涂料涂敷与干燥:涂敷工艺与常规消失模铸造生产相同,浸涂或淋涂23层,逐 层烘干(烘温5055),涂层干燥后的厚度为1.52.0mm; (5)填砂造型:按消失模常规装箱、填砂、密封砂箱; (6)烧掉铸型中的泡沫2并使陶瓷块1加热升温:对密封好的砂箱实施负压,负压 度-0.04-0.06MPa,启动振动台(50200Hz振幅0.8mm),用燃气枪从浇冒口处点燃 泡沫,并输入少量氧气(常用的氧气瓶接连2mm的输氧管打开气阀即可),型内的泡沫2激 烈快速燃烧,陶瓷块1升温至600以上(彻底消除水份,高温有利钢水铸合); 说 明 书CN 102990038 A 3/3页 5 (7)浇注所需要的钢铁水:铸型中的泡沫烧烬维持平稳的负压度和振动场后,随即浇注 既定成分的钢铁水,至铸件趋于凝固时即可撤消负压、停止振动。 0014 步骤(3)所述高性能涂料的配制中,桂林5号为消失模涂料专用添加剂, 以其配制的涂料具有高强度、高透气性、耐烧、耐高温之技术性能,在已授权公开的 ZL200810080960.8发明专利中已有描述,为现有技术。 说 明 书CN 102990038 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102990038 A 。

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