CN114603116A - 一种金属铸件表面合金防护工艺 - Google Patents
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Abstract
一种金属铸件表面合金防护工艺，属于铸件表面防护技术领域，本发明主要解决现有金属铸件的性能差、使用寿命短、更换频繁，以及现有金属铸件表面防护工艺易对环境造成污染的技术问题。本发明的技术方案为：一种金属铸件表面合金防护工艺，包括以下步骤：1)制造覆膜砂壳型；2)制备粘结剂；3)涂刷粘结剂：4)喷涂合金粉；5)烘干；6)装箱造型；7)熔炼浇铸；8)型砂回收；9)铸件清理、打磨、检验。本发明具有可有效提高铸件表面性能、工艺简单易操作等优点。
Description
技术领域
本发明属于铸件表面防护技术领域，具体涉及的是一种金属铸件表面合金防护工艺。
背景技术
金属铸件在各种机械加工、热处理、运输以及使用时，常常处于条件恶劣的环境中，使得其存在性能差、使用寿命短、更换频繁等问题，这就要求零件有更强的表面防锈抗氧化、耐高温等性能。因此需要对其表面进行防护处理。
常见的铸件表面防护处理技术主要包括：电镀、氧化(又称发蓝、发黑处理)、磷化等方法。近年来，随着社会对环保工作越来越重视，环保部门的管理越来越严格，尤其是对金属表面电镀、发蓝、发黑、磷化等重污染产业严格管控，使其应用严重受限。因此，研发出一种节能、减排、环保的铸件表面防护工艺是现在铸件表面防护技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种金属铸件表面合金防护工艺，解决现有金属铸件的性能差、使用寿命短、更换频繁，以及现有金属铸件表面防护工艺易对环境造成污染的技术问题。为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种金属铸件表面合金防护工艺，包括以下步骤：
1)制造覆膜砂壳型：制作符合零件图纸要求的覆膜砂壳型，并打磨掉飞边毛刺；
2)制备粘结剂：将重量份为0.5～0.8份的食品级纤维素、重量份为1.5～2.2份的食品级玉米糊精、重量份为97～98份纯净水加入搅拌机中搅拌1小时，均匀混合后制得粘结剂；
3)涂刷粘结剂：将制备好的粘结剂涂刷在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处，依据所要求的合金层厚度控制粘结剂的涂刷厚度，所述粘结剂的涂刷厚度为0.2～0.5㎜；
4)喷涂合金粉：向覆膜砂壳型内腔中涂刷粘结剂的位置处喷涂合金粉，使其通过粘结剂粘在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处；
5)烘干：将涂刷粘结剂和合金粉的覆膜砂壳型移至温度为60～70℃的烘干室中烘烤1～2小时后备用；
6)装箱造型：将步骤5)烘干后的覆膜砂壳型放入砂箱中，按真空实型铸造常规工艺进行装箱造型；
7)熔炼浇铸：使用感应式中频电炉熔炼合金结构钢钢水，按中频感应电炉炼钢的常规方式脱氧处理、静置沉淀、转运浇铸；浇铸前开启真空负压***，负压指标控制范围为-0.040～0.050MPa，浇铸后负压保持3分钟，冷却40～45分钟出箱；
8)型砂回收；
9)铸件清理、打磨、检验。
进一步，步骤6)中所述装箱造型的型砂采用40目宝珠沙，底沙厚度大于200mm，砂箱四周与模型保持大于50mm的间距，模型与模型之间保持间距大于30mm，振实两次后压尼龙薄膜，上顶沙80mm，最后安装浇口杯以备浇铸。
进一步，步骤4)中所述合金粉包括重量份为2～3份的镍铝合金粉和重量份为97～98份的硅铁合金粉；所述镍铝合金粉的牌号为Ni95Al5、颗粒度为500目，所述硅铁合金粉的牌号为FeSi75、颗粒度300目。
本发明采用了上述技术方案，将现有的覆膜砂壳型制造工艺和真空负压吸铸工艺相结合，将合金粉通过粘结剂粘至需要形成合金防护层的位置处，即可以实现金属铸件的表面强化，操作简单易行。真空负压吸铸工艺在浇铸过程中可有效维持合金粉均匀分布于铸件需要防护的区域，使其不被浇铸充型的钢水卷走移位。通过本发明的技术方案，使得机械零部件本体仍然保持原机械性能不变，表层可实现防锈抗氧化、耐高温等性能。该工艺技术显著增加了产品的性价比，延长了零件的使用寿命。
与现有技术相比，本发明具有可有效提高铸件表面性能、工艺简单易操作等优点。
附图说明
图1为输电器材中的楔形线夹体的结构示意图；
图2为楔形线夹体主视视图方向的剖面示意图，其中虚线所指为合金防护层；
图3为楔形线夹体俯视视图方向的剖面示意图，其中虚线所指为合金防护层；
图4为合金防护层与铸件本体过渡位置金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：
一种金属铸件表面合金防护工艺，包括以下步骤：
1)制造覆膜砂壳型：制作符合零件图纸要求的覆膜砂壳型，并打磨掉飞边毛刺；
2)制备粘结剂：将重量份为0.5份的食品级纤维素、重量份为1.5份的食品级玉米糊精、重量份为98份纯净水加入搅拌机中搅拌1小时，均匀混合后制得粘结剂；
3)涂刷粘结剂：将制备好的粘结剂涂刷在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处，依据所要求的合金层厚度控制粘结剂的涂刷厚度，所述粘结剂的涂刷厚度为0.2㎜；
4)喷涂合金粉：向覆膜砂壳型内腔中涂刷粘结剂的位置处喷涂合金粉，使其通过粘结剂粘在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处；所述合金粉包括重量份为2份的镍铝合金粉和重量份为98份的硅铁合金粉；所述镍铝合金粉的牌号为Ni95Al5、颗粒度为500目，所述硅铁合金粉的牌号为FeSi75、颗粒度300目；
5)烘干：将涂刷粘结剂和合金粉的覆膜砂壳型移至温度为60～70℃的烘干室中烘烤1～2小时后备用；
6)装箱造型：将步骤5)烘干后的覆膜砂壳型放入砂箱中，按真空实型铸造常规工艺进行装箱造型；所述装箱造型的型砂采用40目宝珠沙，底沙厚度大于200mm，砂箱四周与模型保持大于50mm的间距，模型与模型之间保持间距大于30mm，振实两次后压尼龙薄膜，上顶沙80mm，最后安装浇口杯以备浇铸；
7)熔炼浇铸：使用感应式中频电炉熔炼合金结构钢钢水，按中频感应电炉炼钢的常规方式脱氧处理、静置沉淀、转运浇铸；浇铸前开启真空负压***，负压指标控制范围为-0.040～0.050MPa，浇铸后负压保持3分钟，冷却40～45分钟出箱；
8)型砂回收；
9)铸件清理、打磨、检验。
实施例2：
一种金属铸件表面合金防护工艺，其中：包括以下步骤：
1)制造覆膜砂壳型：制作符合零件图纸要求的覆膜砂壳型，并打磨掉飞边毛刺；
2)制备粘结剂：将重量份为0.8份的食品级纤维素、重量份为2.2份的食品级玉米糊精、重量份为97份纯净水加入搅拌机中搅拌1小时，均匀混合后制得粘结剂；
3)涂刷粘结剂：将制备好的粘结剂涂刷在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处，依据所要求的合金层厚度控制粘结剂的涂刷厚度，所述粘结剂的涂刷厚度为0.3㎜；
4)喷涂合金粉：向覆膜砂壳型内腔中涂刷粘结剂的位置处喷涂合金粉，使其通过粘结剂粘在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处；所述合金粉包括重量份为3份的镍铝合金粉和重量份为97份的硅铁合金粉；所述镍铝合金粉的牌号为Ni95Al5、颗粒度为500目，所述硅铁合金粉的牌号为FeSi75、颗粒度300目；
5)烘干：将涂刷粘结剂和合金粉的覆膜砂壳型移至温度为60～70℃的烘干室中烘烤1～2小时后备用；
6)装箱造型：将步骤5)烘干后的覆膜砂壳型放入砂箱中，按真空实型铸造常规工艺进行装箱造型；所述装箱造型的型砂采用40目宝珠沙，底沙厚度大于200mm，砂箱四周与模型保持大于50mm的间距，模型与模型之间保持间距大于30mm，振实两次后压尼龙薄膜，上顶沙80mm，最后安装浇口杯以备浇铸；
7)熔炼浇铸：使用感应式中频电炉熔炼合金结构钢钢水，按中频感应电炉炼钢的常规方式脱氧处理、静置沉淀、转运浇铸；浇铸前开启真空负压***，负压指标控制范围为-0.040～0.050MPa，浇铸后负压保持3分钟，冷却40～45分钟出箱；
8)型砂回收；
9)铸件清理、打磨、检验。
实施例3：
一种金属铸件表面合金防护工艺，其中：包括以下步骤：
1)制造覆膜砂壳型：制作符合零件图纸要求的覆膜砂壳型，并打磨掉飞边毛刺；
2)制备粘结剂：将重量份为0.6份的食品级纤维素、重量份为1.9份的食品级玉米糊精、重量份为97.5份纯净水加入搅拌机中搅拌1小时，均匀混合后制得粘结剂；
3)涂刷粘结剂：将制备好的粘结剂涂刷在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处，依据所要求的合金层厚度控制粘结剂的涂刷厚度，所述粘结剂的涂刷厚度为0.5㎜；
4)喷涂合金粉：向覆膜砂壳型内腔中涂刷粘结剂的位置处喷涂合金粉，使其通过粘结剂粘在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处；所述合金粉包括重量份为2.5份的镍铝合金粉和重量份为97.5份的硅铁合金粉；所述镍铝合金粉的牌号为Ni95Al5、颗粒度为500目，所述硅铁合金粉的牌号为FeSi75、颗粒度300目；
5)烘干：将涂刷粘结剂和合金粉的覆膜砂壳型移至温度为60～70℃的烘干室中烘烤1～2小时后备用；
6)装箱造型：将步骤5)烘干后的覆膜砂壳型放入砂箱中，按真空实型铸造常规工艺进行装箱造型；所述装箱造型的型砂采用40目宝珠沙，底沙厚度大于200mm，砂箱四周与模型保持大于50mm的间距，模型与模型之间保持间距大于30mm，振实两次后压尼龙薄膜，上顶沙80mm，最后安装浇口杯以备浇铸；
7)熔炼浇铸：使用感应式中频电炉熔炼合金结构钢钢水，按中频感应电炉炼钢的常规方式脱氧处理、静置沉淀、转运浇铸；浇铸前开启真空负压***，负压指标控制范围为-0.040～0.050MPa，浇铸后负压保持3分钟，冷却40～45分钟出箱；
8)型砂回收；
9)铸件清理、打磨、检验。
Claims (3)
1.一种金属铸件表面合金防护工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)制造覆膜砂壳型：制作符合零件图纸要求的覆膜砂壳型，并打磨掉飞边毛刺；
2)制备粘结剂：将重量份为0.5～0.8份的食品级纤维素、重量份为1.5～2.2份的食品级玉米糊精、重量份为97～98份纯净水加入搅拌机中搅拌1小时，均匀混合后制得粘结剂；
3)涂刷粘结剂：将制备好的粘结剂涂刷在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处，依据所要求的合金层厚度控制粘结剂的涂刷厚度，所述粘结剂的涂刷厚度为0.2～0.5㎜；
4)喷涂合金粉：向覆膜砂壳型内腔中涂刷粘结剂的位置处喷涂合金粉，使其通过粘结剂粘在覆膜砂壳型内腔中需要形成合金防护层的位置处；
5)烘干：将涂刷粘结剂和合金粉的覆膜砂壳型移至温度为60～70℃的烘干室中烘烤1～2小时后备用；
6)装箱造型：将步骤5)烘干后的覆膜砂壳型放入砂箱中，按真空实型铸造常规工艺进行装箱造型；
7)熔炼浇铸：使用感应式中频电炉熔炼合金结构钢钢水，按中频感应电炉炼钢的常规方式脱氧处理、静置沉淀、转运浇铸；浇铸前开启真空负压***，负压指标控制范围为-0.040～0.050MPa，浇铸后负压保持3分钟，冷却40～45分钟出箱；
8)型砂回收；
9)铸件清理、打磨、检验。
2.根据权利要求1所述的一种金属铸件表面合金防护工艺，其特征在于：步骤6)中所述装箱造型的型砂采用40目宝珠沙，底沙厚度大于200mm，砂箱四周与模型保持大于50mm的间距，模型与模型之间保持间距大于30mm，振实两次后压尼龙薄膜，上顶沙80mm，最后安装浇口杯以备浇铸。
3.根据权利要求1所述的一种金属铸件表面合金防护工艺，其特征在于：步骤4)中所述合金粉包括重量份为2～3份的镍铝合金粉和重量份为97～98份的硅铁合金粉；所述镍铝合金粉的牌号为Ni95Al5、颗粒度为500目，所述硅铁合金粉的牌号为FeSi75、颗粒度300目。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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