球铁管件真空消失模壳型复合铸造工艺的研究

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型 （ ａ ｕ ｍ ｍ ｌｉｇ 又称 干砂 负 压 造 型或 ｖ法 Ｖ ｃ ｕ ｏｄｎ ，
或 Ｖ ｃｕ ｘｅｄｂｅｐｔｒ ａｔ ｇ ａｕｍ ｅｐｎ ａｌ ａｔ ｎｃｓｎ ，简 称 ｖ— ｅ ｉ Ｌ Ｃ或 Ｖ Ｅ Ｃ Ｆ — Ｐ ）工艺 又称 干砂 负 压 消失 模铸 造 工艺， 或简 称 消失模 铸造 工艺 ， 是在 １５ 它 ９ ８年美 国实 型铸 造 技 术 （ｕｌ ｏｌ ａｔ ｇ法 ，简 称 Ｆ ｌｍ ｕｄｃｓｎ ｉ Ｆ ＭＣ法 ） 专利 的基础 上 ， 合后 期 的真空 密 封造 结
表 １ 消失模铸造 工艺和熔模铸 造工艺比较
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５ｍ ｍ厚 的壳 型 ， 后将 其整 体烘 烤 、 然 焙烧 并将 泡
沫模样彻底气化 ， 使它形成中空的薄壁壳型（ 见 图 １， ） 再仿照消失模生产工艺造型、 浇注， 彻底解 决 了气 隔 、 隔 、 碳 、 沫 残 渣等 铸 造 缺 陷 ， 冷 增 泡 铸
件 内部 和表面质量 以及 尺寸精 度大 幅度提高 。
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ３ ８４ （０ ２ ０ — ０ ２ ０ ６ １０ — ３ ５ ２ １ ）５０ ２— ０
Ｄ ：０３ ６￣ｉ ｎ１０ — ３ ５２ １ ． ． ２ ＯＩ １． ９ ．ｓ．０ ３ ８４ ． ２ ５ ０ ９ ｓ ０ ００
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔ ｆＶａ ｕ ｍ ｓ ｏ ｍ－ ｎ ｅ ｔ ｎ ｈ ｌ Ｍ ｏ ｌ ｍｐ ｓｔ ｓ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｅ ｏ ｃ ｉ ｒ ｎ Ｐｉ ｅ ｖ ｌ ｐ ｎ ｃ ｕ Ｌｏ ｔＦ ａ ｏ Ｉ ｖ ｓｍｅ ｔＳ ｅ ｌ ｕ ｄ Ｃｏ ｏ ｉ Ｃａ ｔ ｏ ｅ ｓ Ｕｓ ｄ ｆ ｒ Ｄｕ ｔｌ Ｉ ｏ ｐ ｓ ｅ ｎ ｅ
造 型 ） 术 研发 而 成 的一 种 新 工 艺 ， 有 极 强 的 技 具 生 产技 术优 势 。上世 纪 ８ ０年代 以后 国际上 成 功 地 将 其 应用 于 结 构 复杂 的黑 色金 属 中小 铸 件 的 大批量 、 流水 生产 中 ］笔 者单位 在 １９ 。 ９ ７年 自行 设 计研 制 了第一 条生 产线 ， 今 已有 ５条 消失模 至 管件生 产线 ， 年产铸 件 ２ ０ ５００多 ｔ 。 用 消失 模 工 艺 生产 的球 铁 薄壁 管 件 容 易产 生气 隔 、 隔 、 碳 、 沫残 渣 等 铸 造缺 陷 ， 些 冷 增 泡 这 缺陷对 高压 管件 ， 其是 出 口的特 高压 管 件质 量 尤
ｓｅｌ ｏ ｌ ｍ ｋｎ ｒｃｓ ｏ ． ｈ ｓ ｒｓｈｓｏ ｅ ：ａＷｈｎｕｉ ｂ ｖ ｒｃｓ ｆｒｈ ｉｅ ｒｄ ｃｏ ． ｅｏｅａｉ ｈｌｍ ｕ ａ ｉ ｐｏｅｓ ｗ Ｔ ｅｔ ｔ ｅｕ ｈｗ ｄ （ ） ｅ ｓ ｇａ ｏｅｐｏｅｓ ｅｐｐｓ ｏｕｔ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｇ ｌ ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｐ ｉ ｈ ｔｎ
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基 金项 目 ：北 京 市教 委科 研 项 目 （ｘＭ２ １＿ １２ ４Ｊ ＿ Ｏ １６ Ｐ ０ ２ｏ ４ ０ ＿０ ｏ Ｏ ３ 、 Ｄ Ｐ ｘＭ２ １＿ １２４ ０ ２ｏ ４ ０删 ０ ５ ） 国 家 自然科 学基金 （ １５ ０ ８。 叭 ６和 ５ Ｏ ４ ０ ） 修 定 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １－ ６ ２ 收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １ － ５ ２
合 ， 到 一种 既 具 有 消失模 工艺 优 点 （ 产 周 期 找 生 短 、 艺 流程 简 单 、 生产 较 大 的铸件 ）又 具 有 工 能 ，
熔模 工艺 特点 （ 铸件 尺 寸稳定 、 薄 、 壁 型腔 内无 碳 缺 陷 、 面光 洁度 高 ）因而 适应 大量 生产 高性 能 表 ，
造技术研究。
作者简介 ： 符坚（９ ３ ） 男， 南桃江人 ， １６ 一 ， 湖 硕士 ， 主要从事先进铸
造成了致命的影响 ， 目前 已成为开拓高端国际管
２ 现 ２ Ｉ 代铸铁 ２１／ ０２ ５
Ｉ
件市 场 的瓶 颈 。
熔模铸 造 又称熔 模精 密铸 造 ， 是一 种 近净形 成行 的先进 薄 壳铸造 工 艺 ， 生产 接 近零 件最终 能
形 。Ｄ Ｎ≤３ ０的模 型（ Ｎ代 表管 件公称 直径 ） ０ Ｄ 预
疑具 有 十分重 要 的意义 。 笔 者公 司从 ２ ０ ０ ８年开 始探 索把 消失 模 生产 工 艺与熔 模铸 造 工艺相 结合 的试 验 ， 并取 得 了成
功 。 工艺方 法是在泡 沫模 型组表 面涂制一 层 ４ 此 ～
出 口管件 的新 工艺 ， 于促 进笔 者公 司 的发展 无 对
１ 试 验 情 况
１１ 模型 刚度 ．
消 失模 制作 和使 用过 程 中有两 次发 泡 ， 一 第 次 原料 发泡 为预 发泡 ， 把预 发泡 的原 料加 到模 具 型腔里再 加热 发泡 为二次 发泡 。 预发泡 密度 的高 低 决定 了模 样 的强 度 ， 度 太低 ， 道 工序 在 其 密 后 表 面 浸涂 制 壳 过程 中 ，无 法控 制 泡 塑模 型 的变
形状 的精密复杂铸件 ， 铸件不加工或少加工就可 直接 进行装 配 ，尤其 能保 证 薄壁 件 的内在 质量 ， 减少很多铸造缺陷 １ １ ］ 。 消失模铸造工艺和熔模铸造工艺都是先进
的特 种铸来自百度文库造工 艺 ， 二者 的优 缺点 见表 １ 。
由表 １ 见 ， 种 工艺 各 有 所 长 ， 据 产 品 可 两 根 质 量 现状 和 市场 需 求 ，若 能 将 两 种工 艺 有 机 结
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真 空 消失 模铸 造 （ ａｕ ｍ ｌｓ ｆａ ｃｓ ｎ Ｖ ｃ ｕ ｔｏｍ ａｔ ｇ ｏ ｉ
球铁 管件真 失模 壳型复合铸造工艺的研究 空消
符
（ ．ｌ １Ｏ￣新兴管件有限责任公司 ， Ｊ ｉ 湖南
坚１ ， 龙枚 青 １ ， 符寒光 ２
桃江 ４ ３ ０ ；． １４ ０ ２北京工业大学 材料科学与工程学院 ， 北京 １０ ２ ） ０ １４
摘要： 比较 了真空消失模铸造和熔模铸造 两种工艺 的优缺点 ， 将两种工艺 的优点有机结合 ， 开发了适应大量生产高性能 出 口管件 的真空消失模壳型复合铸造工艺 。 介绍 了消失模铸造模型刚度的确定 、 浇注 系统尺寸的选择 ， 壳型工艺 流程 的 制订 、 壳型涂料 的原材料选用和配制 、 以及水玻璃壳 型制造 流程 。试验结果显示 ： １用此工艺生产的管件 ， （） 工序简单且
铸件质量稳定 ， 铸件合格率达到 ９． ８ ％以上 ；２此工艺只要 制 ４ ５ （） 层壳 ， 比普通蜡模精密铸造制壳要 ８ 相 层以上 ， 了 提高
生产效率 ， 降低 了生产成本 和人力资源成本 。
关键 词 ： 铁 管 件 ； 球 真空 消 失 模铸 造 ； 熔模 铸 造
中图分类号 ：Ｇ ５ Ｔ ２５
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