CN111097875B - 一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺 - Google Patents

一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，包括将铸件蜡模与内冷铁定位台蜡模合成模组，制壳，制做模壳，定位内冷铁，浇铸及后续清理操作，完成铸造。本发明一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，实现了熔模铸造内冷铁的有效放置；不仅能减小厚大部位热节，还能有效避免缩孔、疏松，以及内部组织晶粒粗大等缺陷的出现，有效提高了厚大熔模铸件的产品质量和工艺出品率。

Description

一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺
技术领域
本发明属于熔模铸造技术领域，涉及一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺。
背景技术
熔模铸造中厚大型铸件，在完成制模、制壳后，将金属液浇入高温焙烧的模壳中，因此很难放置冷铁，而较大热节处需要的补缩量大，需要设计很大的冒口对其进行补缩，且凝固时间很长，冷却速度低，造成该位置内部组织晶粒粗大，通过热处理也很难细化晶粒，而且很容易出现缩松、缩孔等内部缺陷，同时大大降低了铸件工艺出品率。
中国专利《一种加速铸件凝固冷却的熔模铸造工艺》(申请号：
201510690405.7，申请日：2015.10.22，公开号：CN105364002A，公开日：2016.03.02)公开了，通过在模壳制作过程中在模壳内腔内***木条并在模壳焙烧后用铁条代替烧尽的木条***模壳空腔，在浇铸后利用铁条的良好导热性将快速排出管道或内腔内的热量，加快铸件的凝固冷却速度，避免了铸件出现缩孔、疏松的缺陷。该方法中模壳空腔中的铁条不与金属液接触，与外冷铁的作用类似，但是凝固冷却效果较外冷铁差。
发明内容
本发明的目的是提供一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，能够有效减小铸件厚大部位热节，同时能够防止出现缩松、缩孔等铸造缺陷。
本发明所采用的技术方案是，一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，具体按照以下步骤实施：
步骤1、按正常工艺制做厚大型熔模铸件的蜡模，同时，在蜡模厚大部位加做内冷铁的定位台蜡模，将蜡模与定位台蜡模组合成模组；
步骤2、按正常工艺在蜡模上涂料制壳，完成制壳；
步骤3、制壳后按正常工艺脱蜡、焙烧形成模壳；
步骤4、将内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，进行定位；
步骤5、按正常工艺完成浇铸及后续清理操作。
本发明的特点还在于，
内冷铁的定位台蜡模整体尺寸比模壳中预留内冷铁定位台的空腔尺寸大0.5～1mm。
内冷铁与铸件材质相同。
内冷铁的定位台蜡模与内冷铁主体形状相匹配，内冷铁表面光洁。
步骤4具体为，将内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，旋转内冷铁90°进行定位。
本发明的有益效果是：
本发明一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，实现了熔模铸造内冷铁的有效放置；不仅能减小厚大部位热节，还能有效避免缩孔、疏松，以及内部组织晶粒粗大等缺陷的出现，有效提高了厚大熔模铸件的产品质量和工艺出品率。
附图说明
图1是本发明实施例1大型涡轮的结构示意图；
图2是本发明实施例1大型涡轮另一角度的结构示意图；
图3是本发明实施例1中内冷铁定位台的结构示意图；
图4是本发明实施例1中内冷铁定位台另一角度的结构示意图；
图5是本发明实施例1中模组的结构示意图；
图6是本发明实施例1中模组的剖面图；
图7是本发明实施例1中模壳的结构示意图；
图8是本发明实施例1中模壳的剖面图；
图9是本发明实施例1中内冷铁的结构示意图；
图10是本发明实施例1中内冷铁另一角度的结构示意图；
图11是本发明实施例1中内冷铁旋转90°放置于模壳内定位台的结构示意图；
图12是本发明实施例1中内冷铁旋转90°放置于模壳内定位台的剖面图。
图中，1.定位台蜡模。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，具体按照以下步骤实施：
步骤1、按正常工艺制做厚大型熔模铸件的蜡模，同时，在蜡模厚大部位加做内冷铁的定位台蜡模，内冷铁的定位台蜡模与内冷铁主体形状相匹配，内冷铁的定位台蜡模整体尺寸比模壳中预留内冷铁定位台的空腔尺寸大0.5～1mm，将蜡模与定位台蜡模组合成模组；
步骤2、按正常工艺在蜡模上涂料制壳，完成制壳；
步骤3、制壳后按正常工艺脱蜡、焙烧形成模壳；
步骤4、将与铸件材质相同且表面光洁的内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，旋转内冷铁90°进行定位；
步骤5、按正常工艺完成浇铸及后续清理操作。
通过上述方式，本发明一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，对于厚大型熔模铸件，在浇注金属液前，将同材质内冷铁放入定位模壳中，旋转90°后进行定位，然后完成浇注，同材质内冷铁可以加速铸件厚大部位的凝固冷却。该方法不仅能减小厚大部位热节，还能有效避免缩孔、疏松，以及内部组织晶粒粗大等缺陷的出现，有效提高了厚大熔模铸件的产品质量和工艺出品率。
实施例1
本实施例提供一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，铸造大型涡轮，如图1-2所示，该涡轮尺寸为Φ438×327mm，有均布的8个叶片，毛坯重量为107Kg，材质为不锈钢，具体按照以下步骤实施：
步骤1、按正常工艺制做该大型涡轮的蜡模，同时，在蜡模底部加做内冷铁的定位台蜡模1，如图3-4所示，内冷铁的定位台蜡模1与内冷铁主体形状相匹配，内冷铁的定位台蜡模1整体尺寸比模壳中预留内冷铁定位台的空腔尺寸大1mm，将蜡模与定位台蜡模1组合成如图5-6所示的模组；
步骤2、按正常工艺在蜡模上涂料制壳，完成制壳；
步骤3、制壳后按正常工艺脱蜡、焙烧形成如图7-8所示的模壳；
步骤4、内冷铁如图9-10所示，将与铸件材质相同且表面光洁的内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，如图11-12所示，旋转内冷铁90°进行定位；
步骤5、按正常工艺完成浇铸及后续清理操作。
本实例中，在涡轮浇铸过程中，内冷铁使涡轮下端厚大位置快速冷却，冷却效果好，最终得到合格的涡轮铸件。
实施例2
本实施例提供一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，具体按照以下步骤实施：
步骤1、按正常工艺制做厚大型熔模铸件的蜡模，同时，在蜡模厚大部位加做内冷铁的定位台蜡模，内冷铁的定位台蜡模与内冷铁主体形状相匹配，内冷铁的定位台蜡模整体尺寸比模壳中预留内冷铁定位台的空腔尺寸大0.5mm，将蜡模与定位台蜡模组合成模组；
步骤2、按正常工艺在蜡模上涂料制壳，完成制壳；
步骤3、制壳后按正常工艺脱蜡、焙烧形成模壳；
步骤4、将与铸件材质相同且表面光洁的内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，旋转内冷铁90°进行定位；
步骤5、按正常工艺完成浇铸及后续清理操作。
实施例3
本实施例提供一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，具体按照以下步骤实施：
步骤1、按正常工艺制做厚大型熔模铸件的蜡模，同时，在蜡模厚大部位加做内冷铁的定位台蜡模，内冷铁的定位台蜡模与内冷铁主体形状相匹配，内冷铁的定位台蜡模整体尺寸比模壳中预留内冷铁定位台的空腔尺寸大0.8mm，将蜡模与定位台蜡模组合成模组；
步骤2、按正常工艺在蜡模上涂料制壳，完成制壳；
步骤3、制壳后按正常工艺脱蜡、焙烧形成模壳；
步骤4、将与铸件材质相同且表面光洁的内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，旋转内冷铁90°进行定位；
步骤5、按正常工艺完成浇铸及后续清理操作。

Claims (1)

1.一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、按正常工艺制做厚大型熔模铸件的蜡模，同时，在蜡模厚大部位加做内冷铁的定位台蜡模，所述内冷铁的定位台蜡模与内冷铁主体形状相匹配，内冷铁的定位台蜡模整体尺寸比模壳中预留内冷铁定位台的空腔尺寸大0.5～1mm，将蜡模与定位台蜡模组合成模组；
步骤2、按正常工艺在蜡模上涂料制壳，完成制壳；
步骤3、制壳后按正常工艺脱蜡、焙烧形成模壳；
步骤4、将内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，进行定位，所述内冷铁与铸件材质相同，所述内冷铁表面光洁；
所述步骤4具体为，将内冷铁加入模壳中预留内冷铁定位台的空腔，旋转内冷铁90°进行定位；
步骤5、按正常工艺完成浇铸及后续清理操作。
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