镁合金水玻璃型熔模铸造工艺
阅读：290发布：2021-04-05
专利汇可以提供镁合金水玻璃型熔模铸造工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且熔模 铸造 是一种近净成型工艺，应用于各种纲、 铝 合金 和 铜 合金 铸件的成型。镁合金成型的主要工艺是 压铸 ，镁合金 石膏 形熔模铸造也有过报道，至今没有镁合金 水 玻璃型熔模铸造工艺的报道。本 发明 申请 属于镁合金铸造技术领域，该工艺可替代压铸、石膏型熔模铸造及砂铸，应用于镁合金铸件的成型，解决目前镁合金压铸工艺中，因铸件含气量大，不能进行 热处理 的问题；解决石膏型熔模铸造中石膏型透气性差 散热 慢，造成的铸件表面凹坑麻点和晶粒粗大问题。本工艺技术内容包括：1.适合镁合金铸造的蜡模制作工艺；2.适合镁合金铸造的水玻璃 型壳 制造工艺；3.镁合金熔炼工艺；4.镁合金浇注工艺；具体实施方式工艺流程见 摘要 附图 。，下面是镁合金水玻璃型熔模铸造工艺专利的具体信息内容。
技术领域 镁合金铸造
背景技术
熔模铸造是一种近净成型工艺，根据其铸型可分为水玻璃型、硅溶胶型、硅酸乙酯型、复合型和石膏 型熔模铸造。主要应用于各种纲、铝合金和铜合金铸件的成型[1]。镁合金铸件的成型工艺有：砂铸、压 铸[2]，半固态成型正处于研究中[3]，镁合金石膏形熔模铸造也有过报道[4]。至今没有镁合金水玻璃型 熔模铸造工艺的报道。
目前压铸成为镁合金成型的主要工艺，但压铸排气不良，造成铸件大多有气孔，不能进行后期热处理 来提高其力学性能；并且设备投资大。镁合金石膏形熔模铸造，因石膏型透气性差和散热慢，实施过程中 发现，铸件表面易产生凹坑麻点，铸件组织晶粒粗大，降低了铸件力学性能。该工艺生产周期过长，铸件 成本高，不易推广。
发明内容
本专利申请镁合金水玻璃型熔模铸造工艺技术内容包括：
1、适合镁合金铸造的蜡模制作工艺及参数
2、适合镁合金铸造的水玻璃型壳制造工艺及参数
3、镁合金熔炼工艺及参数
4、镁合金浇注工艺及参数
镁合金水玻璃型熔模铸造工艺与镁合金压铸相比，因其型壳透气性好，并可进行热处理提高铸件的力 学性能；其设备投资规模仅有压铸的十分之一；与石膏型熔模铸造工艺相比，因其型壳散热快和残留强度 低，可细化铸件晶粒，提高铸件的力学性能，铸件易清理，铸件表面粗糙度低、尺寸精度高；铸件生产周 期缩短四分之三。
本专利申请的工艺属于镁合金铸造技术领域，该工艺可替代压铸、石膏型熔模铸造及砂铸，应用于各种牌 号的镁合金铸件的成型，解决目前镁合金压铸工艺因排气不良，铸件含气量大，不能进行热处理的问题； 解决石膏型熔模铸造中石膏型透气性差散热慢，造成的铸件表面凹坑麻点和晶粒粗大问题。
说明书附图为工艺流程。
1、蜡模制备
模料：各种低温模料、松香-蜡基模料和填充模料。
制模工艺参数：
压注温度70~80℃；压型温度20~30℃。
压注压力0.3~1.5Mpa；保压时间1~3分钟。
制模室温18~30℃；蜡模冷却水温18~28℃。
组装蜡模
2、制壳
面层涂料配比
石英玻璃粉∶水玻璃∶润湿剂＝1.15∶1.0∶0.05
加固层涂料配比
硅石粉∶粘土∶水玻璃∶润湿剂＝0.6∶0.4∶1.0∶0.05
硬化剂∶氯化铵∶水＝(20~30)∶(80~70)
制壳工艺参数： 层数 涂料 黏度 /S 撒砂粒度 (筛号) 硬化剂温度 ℃ 硬化时间 分 干燥时间(分) 硬化前 硬化后 1 2 3 4 5 石英玻璃粉 硅石粉+粘土 硅石粉+粘土 硅石粉+粘土 硅石粉+粘土 30 20~35 25~35 25~35 25~35 70/140 70/140 70/140 12/30 12/30 10~25 25~35 30~35 30~35 30~35 3~5 3~5 5~10 5~10 5~10 30~60 5~15 5~15 5~15 5~15 20~30 20~30 20~30 20~30 20~30
脱蜡焙烧：
高压蒸汽脱蜡压力：0.38~0.75MPA 温度：140~170℃ 时间：6~15分
焙烧 温度：850℃ 时间：0.5~1.5小时
后处理
3、镁合金熔炼
装料熔化 坩埚加热至暗红，加熔剂，加料升温至熔化。
变质处理 温度：720~780℃；时间：5~10分。
精炼 温度：700~750℃ 边搅拌边撒精炼剂至出现镜面为止。
断口检查 浇试样检查断口至合格
降低金属液温度至浇注温度。
4、浇注：
浇注温度：640~730℃
铸型温度：200~400℃
浇注时间：5~12S
5、清理铸件。
参考文献：
1、铸造手册。特种铸造。中国机械工程学会铸造分会编。机械工业出版社。2003.2
2、吉泽升 辛明德 压铸镁合金的研究现状及应用前景 新材料产业 2003
3、韩富银 张金山 镁合金半固态铸造的现状及发展前景 铸造设备研究2004。4
4、张绍兴、王薇薇 镁合金石膏型熔模铸造 航空学报 1993。8
目前压铸成为镁合金成型的主要工艺，但压铸排气不良，造成铸件大多有气孔，不能进行后期热处理 来提高其力学性能；并且设备投资大。镁合金石膏形熔模铸造，因石膏型透气性差和散热慢，实施过程中 发现，铸件表面易产生凹坑麻点，铸件组织晶粒粗大，降低了铸件力学性能。该工艺生产周期过长，铸件 成本高，不易推广。
发明内容
本专利申请镁合金水玻璃型熔模铸造工艺技术内容包括：
1、适合镁合金铸造的蜡模制作工艺及参数
2、适合镁合金铸造的水玻璃型壳制造工艺及参数
3、镁合金熔炼工艺及参数
4、镁合金浇注工艺及参数
镁合金水玻璃型熔模铸造工艺与镁合金压铸相比，因其型壳透气性好，并可进行热处理提高铸件的力 学性能；其设备投资规模仅有压铸的十分之一；与石膏型熔模铸造工艺相比，因其型壳散热快和残留强度 低，可细化铸件晶粒，提高铸件的力学性能，铸件易清理，铸件表面粗糙度低、尺寸精度高；铸件生产周 期缩短四分之三。
本专利申请的工艺属于镁合金铸造技术领域，该工艺可替代压铸、石膏型熔模铸造及砂铸，应用于各种牌 号的镁合金铸件的成型，解决目前镁合金压铸工艺因排气不良，铸件含气量大，不能进行热处理的问题； 解决石膏型熔模铸造中石膏型透气性差散热慢，造成的铸件表面凹坑麻点和晶粒粗大问题。
说明书附图为工艺流程。
1、蜡模制备
模料：各种低温模料、松香-蜡基模料和填充模料。
制模工艺参数：
压注温度70~80℃；压型温度20~30℃。
压注压力0.3~1.5Mpa；保压时间1~3分钟。
制模室温18~30℃；蜡模冷却水温18~28℃。
组装蜡模
2、制壳
面层涂料配比
石英玻璃粉∶水玻璃∶润湿剂＝1.15∶1.0∶0.05
加固层涂料配比
硅石粉∶粘土∶水玻璃∶润湿剂＝0.6∶0.4∶1.0∶0.05
硬化剂∶氯化铵∶水＝(20~30)∶(80~70)
制壳工艺参数： 层数 涂料 黏度 /S 撒砂粒度 (筛号) 硬化剂温度 ℃ 硬化时间 分 干燥时间(分) 硬化前 硬化后 1 2 3 4 5 石英玻璃粉 硅石粉+粘土 硅石粉+粘土 硅石粉+粘土 硅石粉+粘土 30 20~35 25~35 25~35 25~35 70/140 70/140 70/140 12/30 12/30 10~25 25~35 30~35 30~35 30~35 3~5 3~5 5~10 5~10 5~10 30~60 5~15 5~15 5~15 5~15 20~30 20~30 20~30 20~30 20~30
脱蜡焙烧：
高压蒸汽脱蜡压力：0.38~0.75MPA 温度：140~170℃ 时间：6~15分
焙烧 温度：850℃ 时间：0.5~1.5小时
后处理
3、镁合金熔炼
装料熔化 坩埚加热至暗红，加熔剂，加料升温至熔化。
变质处理 温度：720~780℃；时间：5~10分。
精炼 温度：700~750℃ 边搅拌边撒精炼剂至出现镜面为止。
断口检查 浇试样检查断口至合格
降低金属液温度至浇注温度。
4、浇注：
浇注温度：640~730℃
铸型温度：200~400℃
浇注时间：5~12S
5、清理铸件。
参考文献：
1、铸造手册。特种铸造。中国机械工程学会铸造分会编。机械工业出版社。2003.2
2、吉泽升 辛明德 压铸镁合金的研究现状及应用前景 新材料产业 2003
3、韩富银 张金山 镁合金半固态铸造的现状及发展前景 铸造设备研究2004。4
4、张绍兴、王薇薇 镁合金石膏型熔模铸造 航空学报 1993。8
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