一種模殼加固層漿料制備方法及模殼處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種模殼加固層漿料制備方法及模殼處理方法，加固層漿料的粘結(jié)劑由乳膠、酒精、硅酸乙酯水解液混合物組成，模殼經(jīng)熔化澆注的金屬液的高溫作用，產(chǎn)生蠕變使膠接強度下降，以造成體型中的Si-O鍵網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)斷鍵，增強模殼的潰散性；鑄件在凝固收縮的過程中，模殼極易潰散，作用于鑄造件的阻礙力變小，從而降低了鋁合金鑄件鑄造裂紋產(chǎn)生的外部誘因，增加模殼在熔化澆注過程中的退讓性、潰散性，從而防止鑄件熔化澆注過程中由于模殼退讓性差阻止鑄件收縮產(chǎn)生熱裂紋。
【專利說明】一種模殼加固層楽料制備方法及模殼處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熔模精密鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種模殼加固層漿料制備方法及模 殼處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 航空發(fā)動機的滑油泵座復(fù)雜結(jié)構(gòu)件采用精密熔模鑄造成型，合金材料為ZL105。鋁 合金的熔模精密鑄造一般采用高溫合金的熔模精密鑄造加固層制殼工藝?，F(xiàn)有的加固層涂 料的制備方法為：每升粘結(jié)劑中加入耐火材料2. 5Kg?2. 7Kg;粘結(jié)劑為硅酸乙酯水解液 (主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：3102=19%?21%，11(：1 = 0.20%?0.35%，水解后停放24小時方可使 用）；耐火材料是上店粉（粒度270目）。其缺點是：雖能鑄造出合格的復(fù)雜的鋁合金鑄件， 但由于鋁合金與鑄造高溫合金的比重、收縮率、材料硬度等與高溫合金差別很大，在熔化澆 注的過程中模殼的退讓性差，造成鑄件的鑄造內(nèi)應(yīng)力大，導(dǎo)致復(fù)雜鋁合金的復(fù)雜鑄件產(chǎn)生 大量的裂紋導(dǎo)致鑄件大量報廢導(dǎo)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種模殼加固層漿料制備方法及模殼處理方法，以提高加 固層模殼熔化澆注過程的退讓性，防止鋁合金熔模精密鑄造裂紋的產(chǎn)生，提高鑄件合格率， 降低生產(chǎn)成本。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案：
[0005] -種模殼加固層漿料制備方法，包括以下步驟：
[0006] (1)、取乳膠、酒精、硅酸乙酯水解液備用，每20kg硅酸乙酯水解液中須加入 3. 26kg乳膠及5000ml的酒精；
[0007] (2)、將乳膠放入清潔的不銹鋼容器中，一邊攪拌一邊將酒精細流加入到乳膠內(nèi)形 成乳膠溶液，攪拌直到乳膠溶液成透明狀為止；
[0008] (3)、將攪拌好的乳膠溶液倒入到硅酸乙酯水解液中，用攪拌機攪拌均勻得到粘結(jié) 劑；
[0009] (4)、邊攪拌邊向粘結(jié)劑中加入上店粉，加入后繼續(xù)攪拌60min?90min;然后加入 鹽酸、潤濕劑和分析純的正辛醇，每升粘結(jié)劑中加入鹽酸4?6mL，上店粉2. 5?2. 7kg，潤 濕劑3mL?7mL，分析純的正辛醇8mL?12mL，待全部加入后，連續(xù)攪拌不少于30分鐘，停 止攪拌后停放不少于12小時，既得到模殼加固層料漿。
[0010] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述鹽酸為分析純，比重為1. 17?1. 19,質(zhì)量分 數(shù)為35%?38%。
[0011] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述步驟（2)中將酒精細流加入到乳膠內(nèi)，攪拌 60min?90min到乳膠成透明狀。
[0012] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述乳膠為BT-091B。
[0013] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述步驟（3)將攪拌好的乳膠溶液倒入到硅酸乙 酯水解液中，用攪拌機攪拌40min?60min達到均勻狀態(tài)。
[0014] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述步驟（2)?（4)操作溫度為18°C?24°C，濕 度為45%?55%。
[0015] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述潤濕劑為琥珀酸酯磺酸鈉。
[0016] 作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述上店粉粒度為260?280目。
[0017] 一種使用模殼加固層漿料處理模殼的方法，將蠟?zāi)Ｄ＝M在模殼加固層漿料中浸 涂，然后在浸涂模殼加固層漿料的蠟?zāi)Ｄ＝M表面撒粒度為24?36目的上店砂；將撒砂后的 蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干20分鐘以上，風(fēng)干后將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M氨干燥lOmin，氨干后的蠟?zāi)Ｄ＝M 風(fēng)干8小時以上。
[0018] 本發(fā)明的模殼加固層料漿中添加了適量的乳膠，模殼經(jīng)熔化澆注的金屬液的高溫 作用，產(chǎn)生蠕變使膠接強度下降，以造成模殼中的Si-0鍵網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)斷鍵，增強模殼的潰 散性。鑄件在凝固收縮的過程中，模殼極易潰散，作用于鑄造件的阻礙力變小，從而降低了 鋁合金鑄件鑄造裂紋產(chǎn)生的外部誘因。同時，乳膠主要由醋酸與乙烯合成醋酸乙烯酯、聚乙 烯醇、鄰苯二甲酸丁酯、辛醇、過硫酸胺配置而成，乳膠具有常溫固化、固化速度快粘結(jié)強度 較高，粘結(jié)層具有較好的的韌性和耐久性且不易老化。

【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實施例發(fā)明做進一步詳細描述：
[0020] 實施例1
[0021] 渦輪葉片增加模殼潰散性加固層漿料制備方法：
[0022] 1、粘結(jié)劑配比：
[0023] 粘結(jié)劑由乳膠（GB18583-2001，BT-091B (型號））、酒精、硅酸乙酯水解液混合物組 成，20kg的硅酸乙酯水解液中加入3. 26kg乳膠及5000ml的酒精。
[0024] 2、耐火涂料的配制：
[0025] 2. 1操作間溫度為18°C，濕度為45%;
[0026] 2. 2粘結(jié)劑的配制：將稱量好的乳膠放入清潔的不銹鋼容器中，用攪拌機一邊攪 拌一邊將酒精細流加入到乳膠內(nèi)，攪拌60min直到乳膠成透明狀為止；
[0027] 2. 3將攪拌好的乳膠溶液倒入到硅酸乙酯水解液中，用攪拌機攪拌40min，達到均 勻狀態(tài)；
[0028] 3、料漿的配制：
[0029] 3. 1料漿的的配比：每升粘結(jié)劑中加入耐火材料上店粉2. 5kg;每升粘結(jié)劑中加入 鹽酸4mL(分析純?比重：1. 17?1. 19，HCL:35%?38%);粘結(jié)劑由乳膠、酒精、硅酸乙酯 水解液混合物組成，每升粘結(jié)劑中加入潤濕劑3mL和分析純的正辛醇8mL，潤濕劑是琥珀酸 酯磺酸鈉；耐火材料是上店粉（符合HB5348-86)上店粉的粒度為260目；
[0030] 3. 2、料漿的配制
[0031] 3. 2. 1操作間溫度為18°C，濕度為45%;
[0032] 3. 2. 2加入上店粉：在不斷攪拌的情況下向粘結(jié)劑中加入上店粉，加入后繼續(xù)攪 拌 60min;
[0033] 3. 2. 3加入鹽酸：在不斷攪拌的情況下向粘結(jié)劑中加入鹽酸，待全部加入后，連續(xù) 攪拌不少于30分鐘停止攪拌，停放不少于12小時，得到加固層料漿；
[0034] 3. 2. 4測試料漿粘度：采用漏斗式粘度計測試加固層料漿粘度，漏斗式粘度計的 流出孔徑$6mm±0. 02mm，容積為100mL，料漿的粘度為90s ;
[0035] 3. 2. 5測試料漿PH :采用PH試紙測試料漿PH，PH值為2。
[0036] 使用模殼加固層楽料處理模殼的方法：
[0037] 將蠟?zāi)Ｄ＝M在加固層料漿中浸涂，然后在浸涂加固層料漿的蠟?zāi)Ｄ＝M表面撒 36#目上店砂。首先將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干>20min，風(fēng)干后將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M氨干 lOmin，氨干后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干彡8h。
[0038] 實施例2
[0039] 滑油回油管增加模殼潰散性加固層制備方法：
[0040] 1、粘結(jié)劑配比：
[0041] 粘結(jié)劑由乳膠（GB18583-2001，BT-091B (型號））、酒精、硅酸乙酯水解液混合物組 成，20kg的硅酸乙酯水解液中加入3. 26kg乳膠及5000ml的酒精。
[0042] 2、耐火涂料的配制：
[0043] 2. 1操作間溫度為20°C，濕度為50% ;
[0044] 2. 2粘結(jié)劑的配制：將稱量好的乳膠放入清潔的不銹鋼容器中，用攪拌機一邊攪 拌一邊將酒精細流加入到乳膠內(nèi)，攪拌75min直到乳膠成透明狀為止；
[0045] 2. 3將攪拌好的乳膠溶液倒入到硅酸乙酯水解液中，用攪拌機攪拌50min，達到均 勻狀態(tài)；
[0046] 3、料漿的配制：
[0047] 3. 1料漿的的配比：每升粘結(jié)劑中加入耐火材料上店粉2. 6kg ;每升粘結(jié)劑中加入 鹽酸5毫升（分析純?比重：1. 17?1. 19, HCL :35%?38% );粘結(jié)劑由乳膠、酒精、硅酸 乙酯水解液混合物組成，每升粘結(jié)劑中加入潤濕劑5mL和分析純的正辛醇10mL，潤濕劑是 琥珀酸酯磺酸鈉；耐火材料是上店粉（符合HB5348-86)上店粉的粒度為270目；
[0048] 3. 2、料漿的配制
[0049] 3. 2. 1操作間溫度為20°C，濕度為50% ;
[0050] 3. 2. 2加入上店粉：在不斷攪拌的情況下向粘結(jié)劑中加入上店粉，加入后繼續(xù)攪 拌 75min ;
[0051] 3. 2. 3加入鹽酸：在不斷攪拌的情況下向粘結(jié)劑中加入鹽酸，待全部加入后，連續(xù) 攪拌不少于30分鐘停止攪拌，停放不少于12小時，得到加固層料漿；
[0052] 3. 2. 4測試料漿粘度：采用漏斗式粘度計測試加固層料漿粘度，漏斗式粘度計的 流出孔徑(p6mm士0.02nim，容積為loomL，料漿的粘度為100s ;
[0053] 3. 2. 5測試料漿PH :采用PH試紙測試料漿PH，PH值為2. 5。
[0054] 使用模殼加固層楽料處理模殼的方法：
[0055] 將蠟?zāi)Ｄ＝M在加固層料漿中浸涂，然后在浸涂加固層料漿的蠟?zāi)Ｄ＝M表面撒 30#目上店砂。首先將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干>20min，風(fēng)干后將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M氨干 lOmin，氨干后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干彡8h。
[0056] 實施例3
[0057] 集油槽增加模殼潰散性加固層制備方法：
[0058] 1、粘結(jié)劑配比：
[0059] 粘結(jié)劑由乳膠（GB18583-2001，BT-091B (型號））、酒精、硅酸乙酯水解液混合物組 成，20kg的硅酸乙酯水解液中加入3. 26kg乳膠及5000ml的酒精。
[0060] 2、耐火涂料的配制：
[0061] 2. 1操作間溫度為24°C，濕度為55% ;
[0062] 2. 2粘結(jié)劑的配制：將稱量好的乳膠放入清潔的不銹鋼容器中，用攪拌機一邊攪 拌一邊將酒精細流加入到乳膠內(nèi)，攪拌90min直到乳膠成透明狀為止；
[0063] 2. 3將攪拌好的乳膠溶液倒入到硅酸乙酯水解液中，用攪拌機攪拌60min，達到均 勻狀態(tài)；
[0064] 3、料漿的配制：
[0065] 3. 1料漿的的配比：每升粘結(jié)劑中加入耐火材料上店粉2. 7kg ;每升粘結(jié)劑中加入 鹽酸6毫升（分析純?比重：1. 17?1. 19, HCL :35%?38% );粘結(jié)劑由乳膠、酒精、硅酸 乙酯水解液混合物組成，每升粘結(jié)劑中加入潤濕劑7mL和分析純的正辛醇12mL，潤濕劑是 琥珀酸酯磺酸鈉；耐火材料是上店粉（符合HB5348-86)上店粉的粒度為280目；
[0066] 3. 2、料漿的配制
[0067] 3. 2. 1操作間溫度為24°C，濕度為55% ;
[0068] 3. 2. 2加入上店粉：在不斷攪拌的情況下向粘結(jié)劑中加入上店粉，加入后繼續(xù)攪 拌 90min ;
[0069] 3. 2. 3加入鹽酸：在不斷攪拌的情況下向粘結(jié)劑中加入鹽酸，待全部加入后，連續(xù) 攪拌不少于30分鐘停止攪拌，停放不少于12小時，得到加固層料漿；
[0070] 3. 2. 4測試料漿粘度：采用漏斗式粘度計測試加固層料漿粘度，漏斗式粘度計的 流出孔徑小6mm±0. 02mm，容積為100mL，料漿的粘度為110s ;
[0071] 3. 2. 5測試料漿PH :采用PH試紙測試料漿PH，PH值為3。
[0072] 使用模殼加固層楽料處理模殼的方法：
[0073] 將蠟?zāi)Ｄ＝M在加固層料漿中浸涂，然后在浸涂加固層料漿的蠟?zāi)Ｄ＝M表面撒 24#目上店砂。首先將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干>20min，風(fēng)干后將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M氨干 lOmin，氨干后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干彡8h。
【權(quán)利要求】
1. 一種模殼加固層漿料制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 、取乳膠、酒精、硅酸乙酯水解液備用，每20kg硅酸乙酯水解液中須加入3. 26kg乳 膠及5000ml的酒精； (2) 、將乳膠放入清潔的不銹鋼容器中，一邊攪拌一邊將酒精細流加入到乳膠內(nèi)形成乳 膠溶液，攪拌直到乳膠溶液成透明狀為止； (3) 、將攪拌好的乳膠溶液倒入到硅酸乙酯水解液中，用攪拌機攪拌均勻得到粘結(jié)劑； (4) 、邊攪拌邊向粘結(jié)劑中加入上店粉，加入后繼續(xù)攪拌60min?90min ;然后加入鹽 酸、潤濕劑和分析純的正辛醇，每升粘結(jié)劑中加入鹽酸4?6mL，上店粉2. 5?2. 7kg，潤濕 劑3mL?7mL，分析純的正辛醇8mL?12mL，待全部加入后，連續(xù)攪拌不少于30分鐘，停止 攪拌后停放不少于12小時，既得到模殼加固層料漿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述鹽酸為分析純， 比重為1. 17?1. 19,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%?38%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述步驟（2)中將 酒精細流加入到乳膠內(nèi)，攪拌60min?90min到乳膠成透明狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述乳膠為 BT-091B。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述步驟（3)將攪 拌好的乳膠溶液倒入到娃酸乙酯水解液中，用攪拌機攪拌40min?60min達到均勻狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述步驟（2)?（4) 操作溫度為181：?241：，濕度為45%?55%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述潤濕劑為琥珀 酸酯磺酸鈉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模殼加固層漿料制備方法，其特征在于：所述上店粉粒度為 260 ?280 目。
9. 一種使用權(quán)利要求1制備的模殼加固層楽料處理模殼的方法，其特征在于：將錯 模模組在模殼加固層漿料中浸涂，然后在浸涂模殼加固層漿料的蠟?zāi)Ｄ＝M表面撒粒度為 24?36目的上店砂；將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干20分鐘以上，風(fēng)干后將撒砂后的蠟?zāi)Ｄ＝M 氨干燥lOmin，氨干后的蠟?zāi)Ｄ＝M風(fēng)干8小時以上。
【文檔編號】B22C1/20GK104399886SQ201410612823
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】彭穎, 張軍, 劉曉飛, 胡穎濤, 解洪超, 鹿朋濤 申請人:西安航空動力股份有限公司