大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，属于铸造工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，国内研究开发生产超临界铸钢件的厂家很少，且主要是以水玻璃砂和呋喃 树脂砂生产为主，这两种砂退让性不好、热膨胀系数大，导致废品率极高，而且不可回收利 用、有异味，环境污染大，对操作工的身体健康也有极大的危害。由于国内铸造工艺比较落 后，生产的产品质量不稳定，导致生产成本较高，工期长。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种配比铸型强度高、高温退让 性、溃散性好的生产大型超临界铸钢件用的型砂的工艺。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型超临界铸钢件用的型砂配 比工艺，其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂：石英砂=(1. 5~2): 100,碱性酚醛树脂：固化剂=100 : (20~30);面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比 为碱性酚醛树脂：铬矿砂=(1. 5~2) : 100,碱性酚醛树脂：固化剂=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），铬矿砂为40/70 目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。。
[0005] 进一步地，所述固化剂在25°C时粘度< 150厘泊，优选在25°C时粘度< 100厘泊。
[0006] 本发明的有益效果：（一）原料：碱性酚醛树脂砂工艺粘结剂中不含N，P，S ;树脂 高温下燃烧，砂型退让性高，铸件不容易开裂；对原砂酸消耗值要求低，适应性好，大大改善 了铸造工艺条件；（二)产品质量：铸钢件尺寸精度高、外部轮廓清晰、铸件表面光洁、外部质 量好、组织致密、铸件综合品质高，用碱性酚醛树脂砂工艺可使铸件表面粗糙度提高30~ 60um，减少铸件的内在缺陷(气孔、缩松、缩孔）及表面裂纹，可使铸件公差等级MT提高到 12-14级，大大减少铸件的热裂纹倾向，这主要是由于树脂砂具有较好的流动性、宜紧实、脱 模时间可调节、硬化强度高、在其后的搬运和合箱过程中不变形，同时因树脂砂的刚度高， 在浇注和凝固过程中基本上无型壁位移现象，所以铸件的尺寸精度高，且成品率高；(三）改 善工作环境：此种树脂砂省去了烘干工艺，型砂易紧实，效率高，溃散性好容易清理，无异 味，对环境和人无影响，大幅度降低了工人的劳动强度，改善了作业环境，为提高生产效率 创造了条件，而且可以再生，有利于环保。
【具体实施方式】
[0007] -种大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺：
[0008] 1)其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂：比石英砂=(1. 5~ 2) : 100,碱性酚醛树脂：固化剂=100 : (20~30)，石英砂为30/50目或40/70目天然石 英砂，其含SiO2 > 97% (重量)。碱性酚醛树脂砂制备方法：在连续式树脂混砂机内先放入 石英砂和固化剂，混碾2~4分钟后加入碱性酚醛树脂，继续混碾1~2分钟后卸砂，造型。
[0009] 2)其面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酚醛树脂：铬矿砂= (1.5~2) : 100,碱性酚醛树脂：固化剂=100 : (15~25)，铬矿砂为40/70目，其含Cr2O3 >44% (重量)，耐火度> 1700°C。碱性酚醛树脂铬矿砂制备方法：在双搅拌间隙式混砂机 内先放入铬矿砂和固化剂，混碾2~4分钟后加入碱性酚醛树脂，继续混碾1~2分钟后卸 砂，造型。
[0010] 所述固化剂在25°c时粘度彡150厘泊，优选：固化剂在25°C时粘度彡100厘泊。
[0011] 在造型时，在木模表面均匀涂抹脱模剂，厚度在1~2mm之间，然后按照工艺规 定将面砂和背砂制型。合箱后，采用热风机从浇注管道通热风，热风机的出风口温度在 150°C~200°C之间，优选180°C，热吹4~8小时，在浇注前停风，用于干燥型砂。
[0012] 本公司通过实践，采用上述配方制备的型砂造型生产34件ZGlCrlOMoVWNbN大型 主汽阀铸钢件,尺寸精度高、外部轮廓清晰、铸件表面光洁、外部质量好、组织致密、铸件综 合品质高，通过UT、MT无损探伤检测，合格率达到了 100%，较之现有的用水玻璃砂造型生产 22件ZGlCrlOMoVWNbN大型主汽阀铸钢件，产生裂纹8件，成品率提高了 36%。
[0013] 大型超临界铸钢件一般是指长期在高温、低温、高压状态下使用的钢种，其化学成 分要求为：
[0014]
【主权项】
1. 一种大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于：其背砂采用碱性酚醛树 脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂：石英砂=(1.5~2) : 100,碱性酚醛树脂：固化剂 =100 : (20~30);面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酚醛树脂：铬矿砂 =(1. 5~2) : 100,碱性酚醛树脂：固化剂=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)，铬矿砂为40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重 量)，耐火度> 1700°C。
2. 根据权利要求1所述的大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于：所述固 化剂在25 °C时粘度< 150厘泊。
3. 根据权利要求2所述的大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其特征在于：所述固 化剂在25°C时粘度< 100厘泊。
【专利摘要】本发明涉及一种大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺，其背砂采用碱性酚醛树脂砂，按重量配比为碱性酚醛树脂︰石英砂=（1.5～2）︰100，碱性酚醛树脂︰固化剂=100︰（20～30）；面砂采用碱性酚醛树脂铬矿砂，按重量配比为碱性酚醛树脂︰铬矿砂=（1.5～2）︰100，碱性酚醛树脂︰固化剂=100︰（15～25）。本发明提供了一种配比铸型强度高、高温退让性、溃散性好的生产大型超临界铸钢件用的型砂的工艺。
【IPC分类】B22C1-22
【公开号】CN104668446
【申请号】CN201310617930
【发明人】顾晓刚
【申请人】常州校果信息服务有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月28日