[发明专利]一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用

说明书

一种大型高强度复合型壳的制备技术，型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm，5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为：5.0～10.0MPa，2.5～8.0MPa，5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。本发明操作方便，工艺简单，生产周期短，提高了铸件质量，降低了成本。具有较高的经济效益和长远的应用前景。

技术领域

本发明涉及精密铸造技术领域，具体涉及一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用。

背景技术

泵体、阀体及管道接头等是石油管路、锅炉管道上使用的主要零件，目前采用精密铸造工艺进行生产。但是一些大尺寸的泵体、泵盖、叶轮、阀体等，仍然很难采用精密铸造技术来制造，主要瓶颈是型壳制作过程中出现分层、开裂、鼓胀等强度不够问题。采用分体铸造不仅需要增加焊接组合工序，而且造成零件的质量和性能降低。

发明内容

本发明的目是解决上述技术问题，提供一种大型高强度复合型壳的制备技术及应用。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种大型高强度复合型壳的制备技术，其特征在于：型壳材料为三层复合陶瓷组织：第一层为硅溶胶、锆英砂层，第二层为硅溶胶、煤矸石层，第三层为水玻璃、煤矸石层；其对应层的厚度分别为1.0～3.0mm，3.5～6.5mm， 5.0～8.5mm；其对应层的抗折强度分别为： 5.0～10.0MPa， 2.5～8.0MPa， 5.0～10.0MPa；型壳制备包括配料、制浆、沾浆、撒砂、干燥、焙烧等过程。

所述第一层包括如下步骤：

第一步，将硅溶胶、锆英砂按配比1.0：2.0～7.0混合均匀；

第二步，加入0.1～1.0%的润湿剂、1.0-5.0%的铝粉和0.05～1.0%的消泡剂，进行搅拌，时间≥2小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在15～50s范围内，制成第一层浆料；

第三步，将蜡模沾浆，并撒锆英砂，粒度控制在100～1000目范围内；

第四步，挂砂后的蜡模在温度15～30℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；

重复第三、四步骤2～12次，控制蜡模上第一层陶瓷厚度在1.0～3.0mm之间，调整强度在5.0～10.0MPa之间。

所述第二层包括如下步骤：

第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～5.0混合均匀；

第二步，加入0.01-5.0%蜂胶，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在10～30s范围内，制成第二层浆料；

第三步，将权利要求2所述的带有第一层陶瓷组织的蜡模继续沾浆，并撒满粒度为20～50目的煤矸石砂；

第四步，在温度20～40℃和湿度20%～80%环境下，干燥2～24小时；

重复第三、四步骤2～12次，控制第二层厚度在3.5～6.5mm之间，调整强度在2.5～8.0MPa之间。

所述第三层包括如下步骤：

第一步，将硅溶胶、煤矸石按配比0.5：1.0～3.0混合均匀；

第二步，加入0.01～0.5%碎纸末，进行搅拌，时间≥1.0小时，使用4号詹氏杯测量粘度，粘度值调整在5～20s范围内，制成第三层浆料；

第三步，将权利要求3所述的带有第一、二层陶瓷组织的蜡模继续粘浆，并撒满粒度为10～30目的煤矸石砂；