国产硅溶胶煤矸石型壳工艺研究

研究了进口与国产制壳材料性能,在此基础上提出国产硅溶胶煤碎石型壳工艺整套参数,供各厂推广使用。     

硅溶胶型壳的制壳工艺参数--对硅溶胶型壳的几点认识之二

硅溶胶型壳的面层和背层对硅溶胶和耐火粉料的要求是不一样的。分析了硅溶胶胶粒直径和分布、锆英粉中(ZrHf)O2和Fe2O3的含量、耐火粉料的粒度等对型壳质量的影响：面层和背层制壳对干燥室的温度、湿度、风速有不同的要求，应分别制订不同的工艺规范。     

硅溶胶中二氧化硅含量对单晶型壳性能的影响

通过采用不同二氧化硅含量的硅溶胶制备单晶型壳,并测定型壳不同温度下的抗弯强度和自重变形,研究了硅溶胶中二氧化硅含量对单晶型壳性能的影响.研究结果表明:在1 350℃下,型壳中二次莫来石相的含量及型壳的抗弯强度随硅溶胶中二氧化硅含量的增大而提高;在1 550℃和1 600℃下,型壳中形成的二次莫来石相的强化作用与高温下玻璃相的软化作用相当,导致型壳的抗弯强度在某一数值附近波动.型壳自重变形表明,随硅溶胶中二氧化硅含量的增加,型壳的自重变形量减小.单晶型壳浇注试验表明,涂制型壳用硅溶胶中二氧化硅含量为15.65％～24.6％时,涂制出的型壳强度满足生产要求,未出现跑火现象.     

硅溶胶壳型的真空干燥工艺参数研究

经过大量实验发现采用胶态浇注成形技术和真空干燥方法可制备表面裂纹少的硅溶胶壳型。制备硅溶胶壳型用材料有JN-30硅溶胶、石英粉和NH4Cl。通过实验得到一组硅溶胶壳型的真空干燥工艺参数:干燥温度80~100℃,干燥时间5 h和真空度0.06~0.07 MPa。然后对此进行重复实验,得到硅溶胶壳型的收缩率(干燥收缩率和总收缩率)和抗压强度期望分别为0.97%、1.04%和5.05 MPa。     

硅溶胶制壳工艺的研究

本文对以硅溶胶为粘结剂,石英、煅烧高岭土为耐火材料的熔模铸造制壳工艺作了系统的试验分析。通过对几种不同粘结剂型壳性能的比较,铸件质量分析,证实了硅溶胶是一种优于水玻璃和硅酸乙酯的型壳粘结剂。 批生产实践证明,以硅溶胶作为型壳粘结剂,可获得较高尺寸精度(8～7级)和表面光洁度(5～6)的铸件,且铸件综合良品率达85％以上。     

FS-30快干硅溶胶型壳工艺研究

用ＦＳ－３０快干硅溶胶生产型壳,层间干燥时间仅２～５ｈ,大大缩短了硅溶胶制壳周期。用它代替硅酸乙酯能达到较高生产率,并消除有机挥发物。     

硅溶胶型壳脱壳性能的改良方法

硅溶胶制壳是当前国内外精密铸造行业的主流生产工艺.为了改善硅溶胶型壳的脱壳性能,采取控制硅溶胶二氧化硅的含量、用快干硅溶胶做粘接剂、改进制壳工艺、控制焙烧温度的方法,在保证型壳有足够的高温强度下,尽量降低残留强度、提高脱壳性.实践证明效果较好,能在行业内推广使用.     

改善硅溶胶型壳脱壳性能的有效途径

硅溶胶型壳脱壳性能差,直接影响复杂结构精铸件的生产效率和铸件表面品质。型壳过渡层采用"混合涂料"的方法可改善型壳脱壳性,显著提高脱壳效率。利用"混合涂料"中的熔融石英高温"析晶",低温"相变"的特点使型壳在高温时的强度不受明显影响,而在冷却后由于熔融石英由α方石英转变成β方石英时的体积收缩,使型壳残留强度大大降低,提高了脱壳性能。     

硅溶胶型壳粘结剂

目前,国内熔模铸造普遍采用水玻璃或硅酸乙酯做型壳粘结剂。我厂原全部用硅酸乙酯作粘结剂。虽然这种粘结剂具有耐火度高、凝聚质量好等优点,但由于成本高,劳动条件差,材料供应不足等缺点,给生产上带来了矛盾。遵照毛主席关于“我们必须打破常规,尽量采用先进技术”的教导,我们在学习了红旗机械厂等兄弟单位的经验之后,自制硅溶胶代替硅酸乙酯作型壳粘结剂,经过一年多的实践,从     

硅溶胶模壳工艺试验

通过调整硅溶胶模壳不同层次的涂料比例,得到合适的制壳工艺参数。结果表明,硅溶胶型壳需要保证一定厚度,以减少薄壁铸件欠铸现象。根据试验结果,推荐型壳厚度为6.5 mm左右;硅溶胶中二氧化硅含量为27%～28%左右时,型壳退让性较好,能减少型壳对铸件收缩的影响;降低硅溶胶中二氧化硅含量能提高型壳溃散性,有利于型壳清理。     

硅溶胶制壳工艺探讨

探讨硅溶胶型壳制壳工艺中几个主要问题，以求提高工艺技术水平和铸件质量。     

石膏型熔模精铸水性硅溶胶制壳工艺研究

以石膏型熔模精铸生产金属工艺品为例,在制壳工艺中以水性硅溶胶代替水作为粘结剂来增强石膏型壳的透气性,提高石膏型壳的力学性能,有效地阻止了石膏型壳的开裂。以水性硅溶胶作为粘结剂的石膏型熔模精铸生产的铸件,形状完整、轮廓清晰、表面质量更好。     

硅溶胶强化对陶芯显微结构及性能的影响

作者系统研究了硅溶胶强化对陶芯显微结构及性能的影响,结果表明加入硅溶胶I能降低反玻璃化温度,加速方石英析晶,抑制石英玻璃的粘性流动,因而使试样的高温挠度明显减小.由于强化了陶芯基体,使高温强度提高,孔隙率减低.经强化的复杂陶芯具有异常的高温稳定性,在定向凝固过程中当温度为1500~1550℃、保持时间为1小时或稍多,陶芯无明显变形.在定向凝固生产具有复杂内腔的空心叶片中应用这类陶芯是可行的.     

矿化剂加入量及硅溶胶浓度对陶瓷型壳性能的影响

采用不同比例矿化剂用量及不同浓度的硅溶胶配制涂料,按照一定工艺制得陶瓷型壳试样,研究了涂料的流变性能,型壳的力学性能及其高温抗蠕变性能.实验结果表明,随着矿化剂加入量增加,陶瓷型壳的力学性能及高温抗蠕变性能随之增加;随着硅溶胶浓度的增加,涂料的粘度及剪切应力逐渐增加,浓度为25% (体积分数,下同)的硅溶胶制得的陶瓷型壳高温强度及高温抗蠕变性能优越.     

硅溶胶涂料复合制壳工艺的研究

本文论述了硅溶胶涂料复合制壳工艺,研究了远红外热风联合干燥过程的物理化学变化,研制了几种复合界面强化液等等。生产实践表明,该工艺生产的精铸件表面粗糙度和尺寸精度比水玻璃型壳提高1～2级,生产成本比硅酸乙酯(30)型壳节约3900元/吨。     

真空干燥对熔模铸造用硅溶胶型壳强度的影响

硅溶胶是熔模铸造中常用的型壳粘结剂之一,但硅溶胶型壳制备过程中存在的突出问题是干燥慢,制壳周期长.本文采用真空干燥工艺对硅溶胶型壳进行干燥,探索了不同真空度及保压时间下型壳强度的变化规律.研究发现:与自然干燥相比,采用真空干燥工艺下的型壳能在较短时间内达到较高的强度.真空度为-0.07 MPa,保压20 min时型壳抗拉强度可达0.85 MPa.而自然干燥相同时间,型壳抗拉强度仅为0.38 MPa.若只考虑湿强度,真空干燥工艺可用于硅溶胶型壳的硬化,且选用真空度-0.07 MPa,保压30 min左右较为适宜.     

熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺

介绍用石蜡-硬脂酸低温模料制作熔模,用硅溶胶作粘结剂制造模壳的工艺。包括熔模制造工艺、硅溶胶模壳工艺和焙烧工艺。生产实践证明,铸造硅溶胶模壳制造工艺是成熟的,为生产合格模壳和精密铸件提供了技术保障。     

硅溶胶——水玻璃砂复合型壳工艺的研究

研究不锈钢中，小铸件的硅溶胶－水玻璃砂复合型壳工艺，分析第1层、第2层及第3层过渡层的涂料配比及性能控制，确定在试验条件下工艺参数的最佳值，其产品与硅溶胶型壳同等品质的铸件相同。     

硅溶胶陶瓷型焙烧工艺研究

采用胶态成型技术和优化的真空干燥工艺制备硅溶胶陶瓷型干坯料,并探讨焙烧工艺对其收缩率和抗压强度的影响。制备硅溶胶陶瓷型的原料有JN-30硅溶胶、石英粉和15％NH4Cl溶液。试验得到硅溶胶陶瓷型的最佳焙烧温度1050℃、保温时间2h。SEM照片表明,硅溶胶陶瓷型中耐火材料颗粒的形成是个长大过程,并产生少量裂纹。     

亚纳米SiO2对硅溶胶壳型硬化时间的影响

对添加15％NH4Cl和亚纳米SiO2的硅溶胶壳型硬化时间进行实验研究。研究发现硅溶胶壳型硬化时间t随着15％NH4Cl加入量的增加而降低，随着亚纳米SiO2加入量的增加先降低后升高再降低，且15％NH4Cl加入量相同时，添加亚纳米SiO2硅溶胶壳型硬化时间相对未添加的要缩短几倍到几十倍。结果表明亚纳米SiO2具有促进硅溶胶壳型胶凝硬化的作用。