本發明專利技術涉及高溫合金熔模精密鑄造技術領域，具體為一種低開裂傾向型殼的制備方法，其中所述制備方法包括如下步驟：(1)將液態蠟模材料注入到模具中，冷卻后得到蠟件模型。(2)蠟模組合階段，在澆口杯和主流澆道等蠟液聚集排出的澆道表面涂抹一層低熔點、低熱膨脹率的新型蠟料。(3蠟模表面進行沾漿撒砂，獲得高強度的型腔外殼。(4)用脫蠟釜對步驟(3)所述型殼模組進行蒸汽加壓脫蠟。本發明專利技術可有效防止型殼在脫蠟過程中因蠟料受熱熔化后體積膨脹，由于蠟料排蠟通道過窄不能及時流出導致型殼漲裂現象。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熔模精密鑄造，具體為一種低開裂傾向型殼用的制備方法。
技術介紹
1、精密鑄造是一種金屬成型的工藝，它是用易熔材料制成模型，通過在模型表面涂覆耐火材料，然后經過干燥硬化，用脫蠟設備除去易熔材料得到中控的中空的型殼，將型殼焙燒后進行金屬液澆注，經過冷卻后得到鑄件的工藝方法。隨著精密鑄造技術的不斷提高，細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁鑄造技術等的廣泛應用，使得鑄造高溫合金材料水平大大提高，應用范圍不斷擴大。對于航空航天船舶等領域所需要的零部件，大多形狀復雜，均具有高精度的要求，只能通過精密鑄造實現。
2、蠟模是熔模精密鑄造的第一段工序，其質量的優劣關乎后續各個階段的產品質量，鑄件的外形尺寸偏差與蠟模的尺寸精度緊密相關。型殼制備是熔模精密鑄造技術的至關重要的一步，型殼的性能也直接影響鑄件產品的質量。在脫蠟階段，可能由于型殼強度不夠，脫蠟工藝不當或脫蠟口設置不合理等，造成型殼內的蠟料因熔化體積膨脹無法及時排出，從而致使型殼開裂，造成澆注時嚴重的漏鋼現象。因此，如何避免型殼在脫蠟過程中的開裂現象仍然是目前生產中遇到的難題之一。
技術實現思路
1、針對現有技術型殼制備過程中存在的缺陷，本專利技術提供一種低開裂傾向型殼的制備方法，主要目的在于防止脫蠟過程中造成的型殼開裂現象。
2、為了解決上述問題，本專利技術提供如下的技術方案：
3、步驟(1)蠟模制備：將液態蠟模材料注入到模具中，冷卻后得到澆道蠟模和零件蠟模，按要求組合蠟模獲得模組；；
4、步驟(2)：涂抹新型蠟料階段，在澆口杯和主流澆道等聚集蠟液排出的澆道表面涂抹一層低熔點、低熱膨脹率的新型蠟料；
5、步驟(3)制備型殼：對步驟(2)中涂抹新型蠟料后的模組表面進行面層和背層沾漿、撒砂、干燥，制備低開裂傾向型殼；
6、步驟(4)型殼脫蠟：使用脫蠟釜對步驟(3)所制備的型殼進行蒸汽加壓脫蠟。
7、在制備蠟模階段，首先在模具工作面噴涂少許分型劑，為了不使蠟模粘附在模具工作面，便于起模。將澆注系統含有的預埋件放入模具中，然后按模具閉合順序依次閉合模具，將液態蠟模材料注入到模具中，冷卻后得到澆道蠟模和零件蠟模，
8、制備蠟模時的具體參數如下：
9、環境溫度：22℃±5℃、環境濕度：40％～70％rh、蠟缸溫度：80℃±10℃、射嘴溫度：70℃±10℃、注射壓力：15-30bar、注射時間：4s～40s、注射量：40ml/s～80ml/s、保持壓力：20bar～35bar、保持時間：100-500s。
10、蠟模材料包括澆道蠟模材料和零件蠟模材料，所述澆道蠟模材料和零件蠟模材料均為精密鑄造通用模料，其中，所述澆道蠟模材料采用sp9613n，其熔點為65℃-85℃，熱膨脹系數為5.6％-7.2％；所述零件蠟模材料采用f28-44b，其熔點為70℃-87℃，線收縮率為0.45％～0.65％。
11、澆道蠟模材料通常較零件蠟模材料熔點低，其目的是脫蠟時澆道蠟先熔化為后熔化的零件蠟留出排蠟通道，避免熔化過程中蠟液堆積造成蠟液膨脹致使型殼開裂。
12、涂抹新型蠟料階段，新型蠟料的組成成分為：按質量百分比計，石蠟54-56％，地蠟39-41％，松香4-6％，其中，所述組成新型蠟料中的各原材料(石蠟、地蠟和松香)的性能指標如下：
13、石蠟：牌號58#、熔點58℃、收縮率0.6-1.5％、抗彎強度2.8mpa、軟化溫度30℃；
14、地蠟：牌號80#、熔點80℃、收縮率2％、抗拉強度3.7mpa、軟化溫度40℃；
15、松香：牌號特級、熔點89-93℃、收縮率0.07-0.09％、抗彎強度5mpa、軟化溫度70-72℃。
16、按質量百分比，將固態的石蠟54-56％、地蠟39-41％和松香4-6％放入坩堝中加熱，待完全熔化后獲得新型蠟料，所述新型蠟料的性能指標為：熔點52-58℃、熱膨脹率4.3％-5.2％、抗彎強度2.2-2.6mpa、顯微硬度3.2-3.6mpa、粘度40-44mpa·s。新型蠟料具有較澆道蠟料和零件蠟料更低的熔點和熱膨脹率，但抗彎強度較低，在制造蠟模和型殼過程中，以及運輸保存的情況下，新蠟模易發生變形損壞或產生斷裂，強度較差，因此新型蠟料不適合直接應用于澆道蠟模。
17、所述新型蠟料涂抹的厚度與澆道蠟模材料的熱膨脹率和澆道直徑相關，當澆道蠟料的熱膨脹率為4％-5％，則新蠟涂抹厚度d為澆道直徑d的7％，即d＝7％d；當澆道蠟料的熱膨脹率大于5％時，則新蠟涂抹厚度d為澆道直徑d的8％，即d＝8％d。
18、新型蠟料具有較澆道蠟更低的熔點和熱膨脹率，因此進行脫蠟時，覆蓋在中柱澆道表面的新蠟隨溫度升高先發生熔化，流出后即在型殼與澆道蠟之間形成一條細窄排蠟通道，從而可避免其后熔化的澆道蠟因受熱膨脹直接接觸型殼而導致其開裂的現象。
19、制備型殼階段，首先將涂抹新型蠟料后的組合蠟模表面清洗干凈，對模組進行面層及背層的涂制。
20、第一層面層的制備，將組合蠟模浸入面層漿料中掛漿，提起滴落多余漿液，淋撒砂料，然后放入保溫房中進行干燥處理，面層干燥環境：溫度20±5℃、濕度80±10％rh、干燥時間≥210min。
21、余層背層的制備，將模組浸入背層漿料中掛漿液，提起滴落多余漿液，淋撒砂料，然后放入保溫房中進行干燥處理，背層干燥環境：溫度22±5℃、濕度45±10％rh、干燥時間≥120min，如此反復4-6次，最后形成具有5-7層殼膜的高強度的型腔外殼。
22、型殼脫蠟階段，型殼脫蠟采用脫蠟斧進行蒸汽脫蠟。型殼脫蠟過程中，將型殼澆口杯向下放置，使熔化后的液態蠟料沿主澆道流出澆口杯從而排出蠟料，脫蠟具體參數如下：
23、溫度：170±15℃、壓力：6.7bar，型殼脫蠟時間：15～20min。
24、本專利技術提供的一種低開裂傾向型殼用蠟模的制備方法，其設計思想在于蠟模組合過程中，在澆口杯和主流澆道等蠟液聚集排出的澆道表面涂抹一層低熔點、低熱膨脹率的新型蠟料，涂抹厚度依據澆道蠟的熱膨脹率不同而與澆道直徑成不同比例關系；隨后對模組表面進行沾漿淋砂并干燥，重復若干次后獲得高強度的型腔外殼；型殼脫蠟過程中，將型殼澆口杯向下放置，利用澆道蠟和新型蠟的熔點不同，控制脫蠟過程中的熔化順序，新型蠟料隨溫度升高先發生熔化，熔化后沿主流澆道流出澆口杯，在型殼內腔和主澆道之間形成一條細窄排蠟通道，從而可避免后熔化的澆道蠟因受熱膨脹直接接觸型殼而導致型殼開裂的現象，達到增加合金鑄件成品率的目的。
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【技術保護點】
1.一種低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，步驟(1)中蠟模材料包括澆道蠟模材料和零件蠟模材料，所述澆道蠟模材料為SP9613N，熔點為65℃-85℃，熱膨脹系數為5.6％-7.2％；所述零件蠟模材料為F28-44B，熔點為70℃-87℃，線收縮率為0.45％～0.65％。
3.根據權利要求1所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，步驟(2)中新型蠟料的組成成分按質量比為：石蠟54-56％，地蠟39-41％，松香4-6％。
4.根據權利要求1或3所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，所述新型蠟料中石蠟、地蠟、松香的性能指標如下：
5.根據權利要求1或3所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，所述新型蠟料的性能指標為：熔點52-58℃、熱膨脹率4.3％-5.2％、抗彎強度2.2-2.6MPa、顯微硬度3.2-3.6MPa、粘度40-44MPa·s。
6.根據權利要求1所述的低開裂傾向型殼用蠟模的制備方法，其特征在于，
7.根據權利要求1所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，步驟(4)中型殼脫蠟溫度：170±15℃、壓力：6.7bar，型殼脫蠟時間：15-20min。
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【技術特征摘要】
1.一種低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，步驟(1)中蠟模材料包括澆道蠟模材料和零件蠟模材料，所述澆道蠟模材料為sp9613n，熔點為65℃-85℃，熱膨脹系數為5.6％-7.2％；所述零件蠟模材料為f28-44b，熔點為70℃-87℃，線收縮率為0.45％～0.65％。
3.根據權利要求1所述的低開裂傾向型殼的制備方法，其特征在于，步驟(2)中新型蠟料的組成成分按質量比為：石蠟54-56％，地蠟39-41％，松香4-6％。
4.根據權利要求1或3所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：舒德龍，李歡，楊歡，張典，
申請(專利權)人：遼寧紅銀金屬有限公司，
類型：發明
國別省市：
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