[发明专利]一种环保型水基砂芯修补砂

说明书

本发明公开了一种环保型水基砂芯修补砂，属于铸造辅助材料技术领域。本发明研制的环保型水基砂芯修补砂包括耐火材料，高温粘结剂、常温粘结剂和分散助剂，其中，耐火材料是由纳米氧化镁和铝碳硼化合物组成，而高温粘结剂则是由长石，铝土矿和铬铁矿构成，另外，常温粘结剂则是由促凝剂、增稠剂和触变剂构成，而分散助剂的成分则是聚乙烯吡咯烷酮。本发明制得的环保型水基砂芯修补砂有效避免了传统修补膏在使用过程中易产生油烟的问题，使发气量得到有效降低，同时环保性得到提高，并且有利于铸件性能的有效提高。

技术领域

本发明公开了一种环保型水基砂芯修补砂，属于铸造辅助材料技术领域。

背景技术

砂芯修补膏/砂（俗称“腻子”），是用来修补缺陷的砂芯和摸填砂芯组合后的缝隙，以防止铸件产生多肉及披缝过大等缺陷。传统工艺采用的修补膏多是油基的，油基修补膏的组成为：机油40～50%，膨润土50～60%混匀。这种修补膏没有黏性，只起机械性填充，不能修补砂芯的缺陷。修完披缝后机油不能挥发，浇注时机油发气，会挥发出大量的油烟。经科学试验发现，油基修补膏的发气量大于500mL/g，增大了铸件的气孔倾向。

如江西某拖拉机厂铸工车间，其铸铁件用的合脂砂芯、油砂芯的裂纹及两半砂芯拼合面的缝隙均是采用滑石粉与机油混合配置成的修补膏进行修补的，这种修补膏发气量大，每克修补膏发气量为23～28mL，而且发气速度快，因此，在铁水未凝固前就产生大量气体，使变速箱铸件内腔产生气孔，灰夹缺陷，废品率达2.84%左右，每年因此报废的铸件达到10t左右。通常采用的石墨粉与陶土配置的砂芯修补膏，又黑又脏，对砂芯的粘结性能差，不好修补，同时，手工修补砂芯后，手难以清洗。

另外，传统油基修补膏在使用时，在高温条件下，产生的气体成分复杂，对容易对大气造成污染，同时影响工人作业环境，环保性能不佳，因此，开发一种具有较好环保性能的产品，同时在使用过程中发气量小，对铸件性能有益的砂芯修补膏，是铸造领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统砂芯修补助剂在使用过程中，发气量大，易产生较多油烟，污染环境的同时对铸件性能造成不良影响的弊端，提供了一种环保型水基砂芯修补砂。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种环保型水基砂芯修补砂，包括耐火材料，高温粘结剂，常温粘结剂和分散助剂：

所述耐火材料是由以下重量份数的原料组成：40～80份纳米氧化镁，10～30份铝碳硼化合物；

所述高温粘结剂是由以下重量份数的原料组成：40～60份长石，60～80份铝土矿，20～30份铬铁矿；

所述常温粘结剂是由以下重量份数的原料组成：40～50份促凝剂，3～5份增稠剂，4～5份触变剂；

所述分散助剂为聚乙烯吡咯烷酮。

所述铝碳硼化合物分子式为Al₈B₄C₇。

所述长石为中长石、拉长石、培长石或钙长石中的任意一种。

所述铝土矿为粒径分布范围为30～50μm的铝土矿。

所述铬铁矿为粒径分布范围为20～40μm的铬铁矿。

所述促凝剂为无水石膏或半水石膏中的任意一种。

所述增稠剂为聚乙烯醇，聚乙烯醇缩丁醛，甲基纤维素，羟丙基纤维素或羟乙基纤维素中的任意一种。

所述触变剂为海泡石，气相二氧化硅或有机膨润土中的任意一种。