一種可溶芯修補(bǔ)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精密鑄造過(guò)程中鑄件型腔用型芯修補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種可溶芯修補(bǔ)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在精密鑄造行業(yè)對(duì)鑄件型腔的形成有兩種方法:陶瓷型芯和可溶型芯。陶瓷型芯是采用耐火材料按一定的比例混合、燒結(jié)成型，在壓蠟過(guò)程中埋入，鑄件澆注成型后進(jìn)行脫除，由于金屬收縮與陶瓷收縮系數(shù)相差較大，如型芯強(qiáng)度過(guò)高易引起鑄件開(kāi)裂，另外陶瓷型芯脫除困難，需要專用設(shè)備和溶液?？扇苄托臼且彩且环N制備空心鑄件常用的工藝，將各組元按一定的比例混合成膏體，在一定的溫度和壓力下進(jìn)行壓制，在壓蠟過(guò)程中埋入，待蠟?zāi)３尚魏?，在制殼前脫除，消除了澆注、后處理過(guò)程中型芯對(duì)鑄件質(zhì)量的影響。相比而言，可溶型芯強(qiáng)度較低，壓制工藝穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)裂紋和微裂紋，影響整個(gè)鑄件生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)度的嚴(yán)重影響。本發(fā)明針對(duì)可溶型芯制備過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋缺陷，采用專用溶劑進(jìn)行修復(fù)，避免因裂紋影響蠟?zāi)?、鑄件的表面，提高鑄件鑄件表面質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種可溶芯修補(bǔ)方法，解決了可溶型芯裂紋和微裂紋的修補(bǔ)問(wèn)題。本試驗(yàn)采用聚乙二醇和碳酸氫鈉的混合物溶化后對(duì)裂紋和微裂紋進(jìn)行修補(bǔ)，采用該方法，一方面聚乙二醇不僅能夠保證裂紋和微裂紋位置的表面光潔度，碳酸氫鈉不但能夠保證裂紋和微裂紋修補(bǔ)區(qū)域的使用強(qiáng)度要求，而且在脫芯過(guò)程中與酸發(fā)生反應(yīng)，保證在裂紋處的型芯在蠟?zāi)１砻娌划a(chǎn)生殘留。
[0004]本發(fā)明利用聚乙二醇和碳酸氫鈉的流動(dòng)性、互溶性以及碳酸氫鈉的強(qiáng)化作用對(duì)可溶芯裂紋和微裂紋進(jìn)行修補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)提高可溶芯生產(chǎn)效率的作用。聚乙二醇和碳酸氫鈉兩種成分按(7-10):1的質(zhì)量比進(jìn)行配置，聚乙二醇起到保證可溶芯表面光潔度的作用，聚乙二醇和碳酸氫鈉共同起到強(qiáng)化修補(bǔ)面強(qiáng)度的作用。具體工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下:
[0005](I)壓制好的可溶型芯進(jìn)行表面質(zhì)量檢驗(yàn)，將有裂紋或者微裂紋的可溶型芯挑出來(lái)，對(duì)裂紋和微裂紋處采用燙刀(厚度約為1_)加熱，用燙刀將裂紋和微裂紋的表面進(jìn)行處理，以便于在后續(xù)修補(bǔ)過(guò)程中修補(bǔ)劑和可溶芯達(dá)到更好的粘合作用；
[0006](2)將聚乙二醇和碳酸氫鈉按(7-10):1的質(zhì)量比稱重好，待用；
[0007](3)配制修補(bǔ)劑:將聚乙二醇放入燒杯中加熱溶化，待聚乙二醇徹底溶化后加入稱好的碳酸氫鈉，進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨⒈３衷跍囟?0±5°C即可，配制修補(bǔ)劑；
[0008](4)攪拌均勻的修補(bǔ)劑仍為流體，可將修補(bǔ)劑直接吸入吸管，然后將吸管內(nèi)的修補(bǔ)劑滴在需要修補(bǔ)的裂紋或者微裂紋處，待修補(bǔ)劑凝固后，可用修補(bǔ)刀將多余的修補(bǔ)劑刮掉，形成所需要的型面，修補(bǔ)完成一處裂紋或微裂紋的過(guò)程大約需要花費(fèi)2分鐘。修型完成后仔細(xì)檢查修補(bǔ)面，確定修補(bǔ)后的表面質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題即可投入生產(chǎn)使用。
[0009]為了提高生產(chǎn)效率，解決可溶芯裂紋和微裂紋修補(bǔ)這一生產(chǎn)問(wèn)題，試驗(yàn)了多種修補(bǔ)裂紋和微裂紋的方法:
[0010]I)直接采用可溶芯的膏體進(jìn)行修補(bǔ)；
[0011]2)采用聚乙二醇進(jìn)行修補(bǔ)；
[0012]3)采用聚乙二醇加碳酸氫鈉作為強(qiáng)化劑進(jìn)行修補(bǔ)。
[0013]采用方案I)可溶芯的膏體進(jìn)行修補(bǔ)，由于膏體流動(dòng)性能差，操作難度大，修補(bǔ)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率。為了提高生產(chǎn)效率繼而采用聚乙二醇進(jìn)行修補(bǔ)，聚乙二醇溶化后為流體，使用吸管就可以將作為修補(bǔ)劑的聚乙二醇填補(bǔ)在需要修補(bǔ)的裂紋或微裂紋處，操作方便，并且易修理。采用聚乙二醇進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)位置的強(qiáng)度不夠，在壓型過(guò)程中容易再次開(kāi)裂。采用聚乙二醇和碳酸氫鈉的混合物能夠滿足修補(bǔ)后能夠壓制時(shí)的使用強(qiáng)度要求，同時(shí)需要控制碳酸氫鈉的加入量，碳酸氫鈉量加入太多，會(huì)造成修補(bǔ)劑流動(dòng)性變差，碳酸氫鈉加入量過(guò)少對(duì)裂紋處的強(qiáng)化作用減小，一般采用的加入量為聚乙二醇:碳酸氫鈉=(7-10):1。最終選用聚乙二醇和碳酸氫鈉的混合物作為可溶芯的修補(bǔ)劑，來(lái)滿足精密鑄造可溶型芯制造和使用要求。
[0014]本方法有益效果是利用了聚乙二醇和碳酸氫鈉的流動(dòng)性和互溶性，使可溶芯的修補(bǔ)操作方便，將可溶芯的生產(chǎn)效率提高了五倍以上，并且修補(bǔ)后可溶芯的性能能夠滿足使用要求。
【具體實(shí)施方式】
[0015]某發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金鑄件流道呈變截面環(huán)形結(jié)構(gòu)，為形成空腔，需在蠟?zāi)ｋA段預(yù)置型芯。在研制初期階段，使用陶瓷型芯。由于型芯厚大，鑄件壁厚較小，澆注后，鑄件經(jīng)常因收縮受阻形成開(kāi)裂，鑄件合格率極低。后改用可溶型芯，鑄件開(kāi)裂問(wèn)題基本解決。但由于型芯開(kāi)裂，造成鑄件流道內(nèi)表面差，影響鑄件使用效果，鑄件需要進(jìn)行打磨，才能保證鑄件表面質(zhì)量，另外還經(jīng)常由于打磨影響了流道的尺寸精度。
[0016]因工藝需要和生產(chǎn)周期要求而采用可溶型芯，用本發(fā)明對(duì)經(jīng)檢驗(yàn)有裂紋和微裂紋的型芯進(jìn)行修補(bǔ)，具體修補(bǔ)過(guò)程如下:
[0017](I)將可溶型芯的裂紋和微裂紋處用燙刀(厚度約為Imm)加熱處理；
[0018](2)取聚乙二醇800g，碳酸氫鈉按100g，按8:1的質(zhì)量比稱重好，待用；
[0019](3)將800g聚乙二醇放入燒杯中加熱溶化，待聚乙二醇徹底溶化后加入10g碳酸氫鈉，進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨⒈３衷跍囟?0 ±5 °C ；
[0020](4)攪拌均勻的修補(bǔ)劑仍為流體，可將修補(bǔ)劑直接吸入吸管，然后將吸管內(nèi)的修補(bǔ)劑滴在需要修補(bǔ)的裂紋或者微裂紋處，待修補(bǔ)劑凝固后，可用修補(bǔ)刀將多余的修補(bǔ)劑刮掉，形成所需要的型面，修補(bǔ)完成一處裂紋或微裂紋的過(guò)程大約需要花費(fèi)2分鐘。修型完成后仔細(xì)檢查修補(bǔ)面，提高了可溶芯表面光潔度，改善了鑄件的表面質(zhì)量和流道的尺寸精度；可投入生產(chǎn)使用。
[0021]實(shí)施實(shí)例2:不可實(shí)現(xiàn)修型的流道內(nèi)表面
[0022]某發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金鑄件局部結(jié)構(gòu)流道內(nèi)表面截面積比較小，但該局部結(jié)構(gòu)尺寸較長(zhǎng)，但整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。為形成空腔，在研制階段，考慮到陶瓷型芯制備周期長(zhǎng)，可溶型芯制備周期明顯小于陶瓷型芯的制備周期，同時(shí)可溶型芯的表面質(zhì)量能夠滿足鑄件的使用要求，同時(shí)該鑄件流道內(nèi)表面結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用可溶型芯完全能夠滿足技術(shù)要求。但由于型芯開(kāi)裂，造成鑄件流道內(nèi)表面差，鑄件流道內(nèi)表面尺寸較長(zhǎng)，在蠟?zāi)３尚秃?，因?yàn)樾扪a(bǔ)刀操作要求，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)流道內(nèi)表面的蠟?zāi)Ｐ扪a(bǔ)；在鑄件成型后，因?yàn)槟ヮ^尺寸長(zhǎng)度有限，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件流道內(nèi)表面的打磨。采用本方法，對(duì)型芯進(jìn)行修補(bǔ)，保證了可溶芯表面光潔度，鑄件的流道內(nèi)表面質(zhì)量和流道的尺寸精度也能夠保證。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可溶芯修補(bǔ)方法，其特征在于，工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下: (1)壓制好的可溶型芯進(jìn)行表面質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)有裂紋或者微裂紋的可溶型芯的裂紋和微裂紋處采用燙刀加熱，用燙刀將裂紋和微裂紋的表面進(jìn)行處理，以便于在后續(xù)修補(bǔ)過(guò)程中修補(bǔ)劑和可溶芯達(dá)到更好的粘合作用； (2)將聚乙二醇和碳酸氫鈉按(7-10):1的質(zhì)量比稱重好，待用； (3)配制修補(bǔ)劑:將聚乙二醇放入燒杯中加熱溶化，待聚乙二醇溶化后加入稱好的碳酸氫鈉，進(jìn)行攪拌并保持在溫度60±5°C，制成修補(bǔ)劑:； (4)將攪拌均勻的修補(bǔ)劑直接吸入吸管，然后將吸管內(nèi)的修補(bǔ)劑滴在需要修補(bǔ)的裂紋或者微裂紋處，待修補(bǔ)劑凝固后，用修補(bǔ)刀將多余的修補(bǔ)劑刮掉，形成所需要的型面。
【專利摘要】一種可溶芯修補(bǔ)方法，屬于精密鑄造過(guò)程中鑄件型腔用型芯修補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域。利用聚乙二醇和碳酸氫鈉的流動(dòng)性、互溶性以及碳酸氫鈉的強(qiáng)化作用對(duì)可溶芯裂紋和微裂紋進(jìn)行修補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)提高可溶芯生產(chǎn)效率的作用。聚乙二醇和碳酸氫鈉兩種成分按(7-10)∶1的質(zhì)量比進(jìn)行配置，聚乙二醇起到保證可溶芯表面光潔度的作用，聚乙二醇和碳酸氫鈉共同起到強(qiáng)化修補(bǔ)面強(qiáng)度的作用。在聚乙二醇溶化后，加入碳酸氫鈉攪拌均勻，使用滴管將修補(bǔ)劑滴在可溶芯裂紋和微裂紋處，待修補(bǔ)劑凝固后將多余修補(bǔ)劑用刮刀去掉，形成所需要的型面，修補(bǔ)完成一處裂紋或微裂紋的過(guò)程大約需要花費(fèi)2分鐘，可投入生產(chǎn)使用。優(yōu)點(diǎn)在于，操作方便，大大提高了可溶芯生產(chǎn)效率，可將可溶芯生產(chǎn)效率提高至少五倍以上。
【IPC分類】B22C9-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104550760
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410855046
【發(fā)明人】楊曼利, 吳劍濤, 孔勝國(guó), 李維, 李俊濤, 王禎, 陳興福, 韓偉, 姚雷, 劉浩然, 王倩, 劉富宇
【申請(qǐng)人】北京鋼研高納科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日