專利名稱：生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，屬于鑄造工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)研究開發(fā) 生產(chǎn)超臨界鑄鋼件的廠家很少，且主要是以水玻璃砂和呋喃樹脂砂生產(chǎn)為主，這兩種砂退讓性不好、熱膨脹系數(shù)大，導(dǎo)致廢品率極高，而且不可回收利用、有異味，環(huán)境污染大，對操作工的身體健康也有極大的危害。由于國內(nèi)鑄造工藝比較落后，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，工期長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種配比鑄型強度高、高溫退讓性、潰散性好的生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂的工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂石英砂=(I. 5 2) 100，堿性酚醛樹脂固化劑=100 (20 30);面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酹醒樹脂鉻礦砂=(I. 5 2) 100,堿性酹醒樹脂固化劑=100 (15 25)。進一步地，所述固化劑在25°C時粘度< 150厘泊，優(yōu)選在25°C時粘度< 100厘泊。進一步地，石英砂采用30/50目或40/70目的天然石英砂，其含SiO2 ^ 97% (重
量)O進一步地，鉻礦砂為40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。本發(fā)明的有益效果(一)原料堿性酚醛樹脂砂工藝粘結(jié)劑中不含N，P，S;樹脂高溫下燃燒，砂型退讓性高，鑄件不容易開裂；對原砂酸消耗值要求低，適應(yīng)性好，大大改善了鑄造工藝條件；(二)產(chǎn)品質(zhì)量鑄鋼件尺寸精度高、外部輪廓清晰、鑄件表面光潔、外部質(zhì)量好、組織致密、鑄件綜合品質(zhì)高，用堿性酚醛樹脂砂工藝可使鑄件表面粗糙度提高30 60um，減少鑄件的內(nèi)在缺陷(氣孔、縮松、縮孔)及表面裂紋，可使鑄件公差等級MT提高到12-14級，大大減少鑄件的熱裂紋傾向，這主要是由于樹脂砂具有較好的流動性、宜緊實、脫模時間可調(diào)節(jié)、硬化強度高、在其后的搬運和合箱過程中不變形，同時因樹脂砂的剛度高，在澆注和凝固過程中基本上無型壁位移現(xiàn)象，所以鑄件的尺寸精度高，且成品率高；(三)改善工作環(huán)境此種樹脂砂省去了烘干工藝，型砂易緊實，效率高，潰散性好容易清理，無異味，對環(huán)境和人無影響，大幅度降低了工人的勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境，為提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造了條件，而且可以再生，有利于環(huán)保。
具體實施例方式一種生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝
I)其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂比石英砂=(I. 5 2) 100，堿性酚醛樹脂固化劑=100 (20 30)，石英砂為30/50目或40/70目天然石英砂，其含SiO2 >97% (重量)。堿性酚醛樹脂砂制備方法在連續(xù)式樹脂混砂機內(nèi)先放入石英砂和固化劑，混碾2 4分鐘后加入堿性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾I 2分鐘后卸砂，造型。
2)其面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂鉻礦砂=(I. 5 2) 100，堿性酚醛樹脂固化劑=100 (15 25)，鉻礦砂為40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。堿性酚醛樹脂鉻礦砂制備方法在雙攪拌間隙式混砂機內(nèi)先放入鉻礦砂和固化劑，混碾2 4分鐘后加入堿性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾I 2分鐘后卸砂，造型。所述固化劑在25°C時粘度彡150厘泊，優(yōu)選固化劑在25°C時粘度彡100厘泊。在造型時，在木模表面均勻涂抹脫模劑，厚度在I 2mm之間，然后按照工藝規(guī)定將面砂和背砂制型。合箱后，采用熱風(fēng)機從澆注管道通熱風(fēng)，熱風(fēng)機的出風(fēng)口溫度在150°C 200°C之間，優(yōu)選180°C，熱吹4 8小時，在澆注前停風(fēng)，用于干燥型砂。本公司通過實踐，采用上述配方制備的型砂造型生產(chǎn)34件ZGlCrlOMoVWNbN大型主汽閥鑄鋼件,尺寸精度高、外部輪廓清晰、鑄件表面光潔、外部質(zhì)量好、組織致密、鑄件綜合品質(zhì)高，通過UT、MT無損探傷檢測，合格率達到了 100%，較之現(xiàn)有的用水玻璃砂造型生產(chǎn)22件ZGlCrlOMoVWNbN大型主汽閥鑄鋼件，產(chǎn)生裂紋8件，成品率提高了 36%。大型超臨界鑄鋼件一般是指長期在高溫、低溫、高壓狀態(tài)下使用的鋼種，其化學(xué)成分要求為
—C Si I Mn I PS I Cr I W I Mo I V I Ni I Nb I NAl "
0..11 020 ( 40~~ 920 ( 95 ( 90 ( 7 060 005 ( 03~~
0.14 0.50 1.20 °-02 0 01 10.20 1.05 1.05 0.25 0.80 0.10 0.06 0.02ZGlCrlOMoVffNbN屬于超臨界鋼種，ZGlCrlOMoVWNbN主汽閥主要應(yīng)用于火力發(fā)電機組，6000C，20Mpa等環(huán)境下能夠達到正常使用的技術(shù)指標(biāo)性能，如下表
Rp0.2RiiA4ZHBPATT50
Mpa__MPa__%__%__(J)___
一 ^520 — 彡680-850 —彡 15 ~ 彡40彡丨6^260 ~目標(biāo)值(彡90)超臨界鋼種在火力發(fā)電機組上的應(yīng)用可以大大提高煤炭利用率，降低環(huán)境污染。目前發(fā)達國家加強超臨界機組材料的研究，其制造過程極為復(fù)雜，質(zhì)量要求相當(dāng)苛刻，鑄鋼件的內(nèi)部質(zhì)量和外觀質(zhì)量都要通過RT、UT、MT無損探傷檢測，探傷級別達到機械部一級標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。由本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂石英砂=(I. 5 2) : 100，堿性酚醛樹脂固化劑=100 (20 30);面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂鉻礦砂= (1.5 2) 100，堿性酚醛樹脂固化劑=100 (15 25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于所述固化劑在25°C時粘度< 150厘泊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于所述固化劑在25°C時粘度< 100厘泊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于石英砂采用30/50目或40/70目的天然石英砂，其含SiO2彡97% (重量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其特征在于鉻礦砂為40/70目，其含Cr2O3 > 44% (重量)，耐火度> 1700°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂配比工藝，其背砂采用堿性酚醛樹脂砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂∶石英砂＝(1.5～2)∶100，堿性酚醛樹脂∶固化劑＝100∶(20～30)；面砂采用堿性酚醛樹脂鉻礦砂，按重量配比為堿性酚醛樹脂∶鉻礦砂＝(1.5～2)∶100，堿性酚醛樹脂∶固化劑＝100∶(15～25)。本發(fā)明提供了一種配比鑄型強度高、高溫退讓性、潰散性好的生產(chǎn)大型超臨界鑄鋼件用的型砂的工藝。
文檔編號B22C1/00GK102861865SQ20111018780
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者王純宏 申請人:三鑫重工機械有限公司