大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，屬于鑄造工藝技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，國內研究開發生產超臨界鑄鋼件的廠家很少，且主要是以水玻璃砂和呋喃 樹脂砂生產為主，這兩種砂退讓性不好、熱膨脹系數大，導致廢品率極高，而且不可回收利 用、有異味，環境污染大，對操作工的身體健康也有極大的危害。由于國內鑄造工藝比較落 后，生產的產品質量不穩定，導致生產成本較高，工期長。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種配比鑄型強度高、高溫退讓 性、潰散性好的生產大型超臨界鑄鋼件用的型砂的工藝。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種大型超臨界鑄鋼件用的型砂配 比工藝，其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂：石英砂=(1. 5~2): 100,堿性酚醛樹脂：固化劑=100 : (20~30);面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比 為堿性酚醛樹脂：鉻礦砂=(1. 5~2) : 100,堿性酚醛樹脂：固化劑=100 : (15~25)， 石英砂采用30/50目或40/70目的天然石英砂，其含SiO2 > 97% (重量），鉻礦砂為40/70 目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。。
[0005] 進一步地，所述固化劑在25°C時粘度< 150厘泊，優選在25°C時粘度< 100厘泊。
[0006] 本發明的有益效果：（一）原料：堿性酚醛樹脂砂工藝粘結劑中不含N，P，S ;樹脂 高溫下燃燒，砂型退讓性高，鑄件不容易開裂；對原砂酸消耗值要求低，適應性好，大大改善 了鑄造工藝條件；（二)產品質量：鑄鋼件尺寸精度高、外部輪廓清晰、鑄件表面光潔、外部質 量好、組織致密、鑄件綜合品質高，用堿性酚醛樹脂砂工藝可使鑄件表面粗糙度提高30~ 60um，減少鑄件的內在缺陷(氣孔、縮松、縮孔）及表面裂紋，可使鑄件公差等級MT提高到 12-14級，大大減少鑄件的熱裂紋傾向，這主要是由于樹脂砂具有較好的流動性、宜緊實、脫 模時間可調節、硬化強度高、在其后的搬運和合箱過程中不變形，同時因樹脂砂的剛度高， 在澆注和凝固過程中基本上無型壁位移現象，所以鑄件的尺寸精度高，且成品率高；(三）改 善工作環境：此種樹脂砂省去了烘干工藝，型砂易緊實，效率高，潰散性好容易清理，無異 味，對環境和人無影響，大幅度降低了工人的勞動強度，改善了作業環境，為提高生產效率 創造了條件，而且可以再生，有利于環保。
【具體實施方式】
[0007] -種大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝：
[0008] 1)其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂：比石英砂=(1. 5~ 2) : 100,堿性酚醛樹脂：固化劑=100 : (20~30)，石英砂為30/50目或40/70目天然石 英砂，其含SiO2 > 97% (重量)。堿性酚醛樹脂砂制備方法：在連續式樹脂混砂機內先放入 石英砂和固化劑，混碾2~4分鐘后加入堿性酚醛樹脂，繼續混碾1~2分鐘后卸砂，造型。
[0009] 2)其面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂：鉻礦砂= (1.5~2) : 100,堿性酚醛樹脂：固化劑=100 : (15~25)，鉻礦砂為40/70目，其含Cr2O3 >44% (重量)，耐火度> 1700°C。堿性酚醛樹脂鉻礦砂制備方法：在雙攪拌間隙式混砂機 內先放入鉻礦砂和固化劑，混碾2~4分鐘后加入堿性酚醛樹脂，繼續混碾1~2分鐘后卸 砂，造型。
[0010] 所述固化劑在25°c時粘度彡150厘泊，優選：固化劑在25°C時粘度彡100厘泊。
[0011] 在造型時，在木模表面均勻涂抹脫模劑，厚度在1~2mm之間，然后按照工藝規 定將面砂和背砂制型。合箱后，采用熱風機從澆注管道通熱風，熱風機的出風口溫度在 150°C~200°C之間，優選180°C，熱吹4~8小時，在澆注前停風，用于干燥型砂。
[0012] 本公司通過實踐，采用上述配方制備的型砂造型生產34件ZGlCrlOMoVWNbN大型 主汽閥鑄鋼件,尺寸精度高、外部輪廓清晰、鑄件表面光潔、外部質量好、組織致密、鑄件綜 合品質高，通過UT、MT無損探傷檢測，合格率達到了 100%，較之現有的用水玻璃砂造型生產 22件ZGlCrlOMoVWNbN大型主汽閥鑄鋼件，產生裂紋8件，成品率提高了 36%。
[0013] 大型超臨界鑄鋼件一般是指長期在高溫、低溫、高壓狀態下使用的鋼種，其化學成 分要求為：
[0014]
【主權項】
1. 一種大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于：其背砂采用堿性酚醛樹 脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂：石英砂=(1.5~2) : 100,堿性酚醛樹脂：固化劑 =100 : (20~30);面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂：鉻礦砂 =(1. 5~2) : 100,堿性酚醛樹脂：固化劑=100 : (15~25)，石英砂采用30/50目或 40/70目的天然石英砂，其含SiO2 > 97% (重量)，鉻礦砂為40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重 量)，耐火度> 1700°C。
2. 根據權利要求1所述的大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于：所述固 化劑在25 °C時粘度< 150厘泊。
3. 根據權利要求2所述的大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于：所述固 化劑在25°C時粘度< 100厘泊。
【專利摘要】本發明涉及一種大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂︰石英砂=（1.5～2）︰100，堿性酚醛樹脂︰固化劑=100︰（20～30）；面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂︰鉻礦砂=（1.5～2）︰100，堿性酚醛樹脂︰固化劑=100︰（15～25）。本發明提供了一種配比鑄型強度高、高溫退讓性、潰散性好的生產大型超臨界鑄鋼件用的型砂的工藝。
【IPC分類】B22C1-22
【公開號】CN104668446
【申請號】CN201310617930
【發明人】顧曉剛
【申請人】常州校果信息服務有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月28日