一种铝合金铸造砂型表面处理工艺

技术领域

本发明涉及砂型铸造领域，特别涉及一种铝合金铸造砂型表面处理工艺。

背景技术

在铝合金干砂型铸造中，一般都要在砂型和砂芯表面均匀涂覆铸造涂料，其作用是改善铸型的抗金属液冲刷性、砂型表面的耐火性、化学稳定性和金属液抗粘砂性等性能，涂覆涂料后可减少铸件粘砂、浇不足、砂眼等缺陷。

工况条件不同，对涂料的质量要求也不同。对普通铝合金砂型铸造而言，砂型表面涂覆铸造涂料后，液态金属在型腔中的流动性较好，所以铸件不会形成浇不足、砂眼等缺陷。而在大型复杂薄壁铝合金铸件砂型铸造时，由于液态金属在流动方向上受到了比普通砂型铸造大得多的阻力，而且铸件越大越薄，充型阻力也就越大，如果涂料质量不好，铸件的薄壁部位最后不能得到金属液全部填补，会出现严重的浇不足和粘砂问题，这种浇不足会造成铸件报废，粘砂清理起来也很困难，并且铸件表面质量也较差。

目前，在铸造涂料体系中，没有适用于大型复杂薄壁铝合金铸件砂型铸造的专用涂料，一般选用铸造涂料都是由骨料、悬浮剂、载液、粘结剂和添加剂组成，这种涂料渗入表层深度、涂层均匀程度均不能很好满足大型复杂铝合金铸件砂型铸造的工艺要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种工艺简单、质量可靠的铝合金铸造砂型表面处理工艺。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种铝合金铸造砂型表面处理工艺，包括以下步骤：

1）准备原材料和工具：原材料为纯度99%以上的工业乙炔，工具GB-100割枪和枪嘴；

2）点燃火焰：先拧开乙炔气开关，不用打开氧气开关，采用打火机直接点燃；

3）火焰调试：调节乙炔的供应量，使乙炔火焰呈现不完全燃烧的黄色；

4）涂覆：对铸型表面进行涂覆处理；涂覆时，保证乙炔火焰垂直铸型表面，并用乙炔火焰的末端均匀地喷射铸型表面；

5）效果检查：涂覆完成的铸型表面呈现黑色，表面致密光洁；

6）熄灭火焰：涂覆完毕后，关上乙炔气开关，等乙炔火焰熄灭后，将割枪放置在安全位置防止烫伤。

上述铝合金铸造砂型表面处理工艺，所述步骤2）中，乙炔火焰不完全燃烧时，其化学反应方程式为：2C

上述铝合金铸造砂型表面处理工艺，所述步骤3）中，乙炔火焰长度控制在200～280mm。

上述铝合金铸造砂型表面处理工艺，所述步骤4）中，以5～10mm/s的移动速度对铸型表面进行涂覆处理，且火焰在铸型表面同一地点停留时间不超过3s。

上述铝合金铸造砂型表面处理工艺，所述步骤5）中，涂覆完成的铸型表面涂层由乙炔碳黑组成，外观为黑色粉末，表观密度为0.2～0.3 g/cm

本发明的有益效果在于：本发明为采用纯度99%以上的乙炔气体不完全燃烧时在铸型表面生成乙炔碳黑的新型涂覆工艺，这种新型砂型表面处理工艺具有很好的涂覆性和流平性，尤其是渗入砂型和砂芯的微小颗粒覆层较薄且均匀光洁，它既能防止液态金属的浸入铸型空隙，又能避免涂料形成留痕，可以得到表面光洁的铸件；同时对金属液的阻碍作用更小，能大大改善铸型的充型性能，避免薄壁铸件产生浇不足缺陷。本发明能有效解决大型复杂薄壁铝合金铸件砂型铸造的粘砂、浇不足问题，同时避免了一般铸造涂料水分及粘结剂燃烧发气，减少气孔问题，提高了铸件的质量。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种铝合金铸造砂型表面处理工艺，包括以下步骤：

1）准备原材料和工具：原材料为纯度99%以上的工业乙炔，工具GB-100割枪和枪嘴。

2）点燃火焰：先拧开乙炔气开关，不用打开氧气开关，采用打火机直接点燃；乙炔火焰不完全燃烧时，其化学反应方程式为：2C

3）火焰调试：调节乙炔的供应量，使乙炔火焰呈现不完全燃烧的黄色，乙炔火焰长度控制在200～280mm。

4）涂覆：对铸型表面进行涂覆处理；涂覆时，保证乙炔火焰垂直铸型表面，并用乙炔火焰的末端均匀地喷射铸型表面；以5～10mm/s的移动速度对铸型表面进行涂覆处理，且火焰在铸型表面同一地点停留时间不超过3s。

5）效果检查：涂覆完成的铸型表面呈现黑色，表面致密光洁；涂覆完成的铸型表面涂层由乙炔碳黑组成，外观为黑色粉末，表观密度为0.2～0.3 g/cm

6）熄灭火焰：涂覆完毕后，关上乙炔气开关，等乙炔火焰熄灭后，将割枪放置在安全位置防止烫伤。

实施例：

某综合传动装置箱体，材料为ZL101A，铸件最大轮廓尺寸为904×707×824，铸件重量为200Kg，铸型由4个砂箱组成，砂芯数量为15个，整个铸型使用新型砂型表面处理工艺。

采用本发明的工艺过程如下：采用GB-100割枪和2#枪嘴，操作步骤如下：先拧开乙炔气开关，不用打开氧气开关，采用打火机直接点燃；调节乙炔的供应量，使乙炔火焰呈现不完全燃烧的黄色，乙炔火焰长度控制在200～280mm；涂覆时，保证乙炔火焰基本垂直铸型表面，并用乙炔火焰的末端均匀地喷射铸型表面；以5～10mm/s的移动速度对铸型表面进行涂覆处理，火焰在铸型表面未停留3s以上；涂覆完成的铸型表面呈现黑色，表面致密光洁；涂覆完毕后，关上乙炔气开关，等乙炔火焰熄灭后，将割枪放置在安全位置防止烫伤。

该箱体铸型（芯）涂料涂覆过程中目视检查涂层无堆积、露白，涂层表面是平整，涂层厚度为0.12mm。该箱体在1.0MPa的压力下充型，铸件内外表面光洁，无粘砂，铸件表面粗糙度达到了Ra6.3，铸件清理工时减少25～30h。