【正文】 1） 焊接 法 用薄片狀的烙鐵，將熔模的連接部位熔化，使熔模焊在一起。 2） 機械 組裝法 在大量生產(chǎn)小型熔模精密鑄件時，國外已廣泛采有機械組裝法組合模組，采用此種模組可使模組組合和效率大大提高，工作條件也得到了改善 。 目前常用的熔 模組裝工具是低壓電熱力，與 220V 電烙鐵相比，具有重量輕，升溫快，使用方便，安全可靠，制造簡便等特點。低壓電熱刀結(jié)構(gòu) 如圖 44 其具體參數(shù)見表 44 圖 44 低壓電熱刀 24 表 44 低壓熱電刀結(jié)構(gòu)及電氣參數(shù) 序號 結(jié)構(gòu) 電氣參數(shù) 刀片材料 發(fā)熱刀截面積（ mm） 手柄材料 輸入電壓 （ V） 輸出電壓（ V） 頻率（ HZ） 輸出電流（ A） 電熱刀功率（ W） 變壓器功率（ VA） 1 鎳烙電爐帶 5 1 布紋膠木板 220/380 3～ 6 50 — 100～150 — 2 耐熱鋼 3 3 220 10 50 — — — 3 Cr18Ni9Ti不銹鋼 5 220/380 ～ 50 40（滿載） — 50 ⑶工藝參數(shù) 室溫 2024℃ 焊后蠟?zāi)ｉg距≥ 5mm ⑷ 操作程序 1)按鑄件工藝卡規(guī)定先擇澆口種類。對有氣泡和裂縫尚能用的澆口蠟?zāi)?yīng)用烙鐵和修補蠟補好、焊嚴。上蓋板后，用焊刀將蓋 板與澆道間縫隙焊嚴。 4) 用鉻鐵將蠟?zāi)?nèi)澆口處加熱，焊在澆道上，焊接處要牢固，整齊，不得有縫隙。 5)蠟?zāi)Ｖg要保持適當間距，一般≥ 9mm，以保證制殼后兩蠟?zāi)らg隙 5mm。 7)模組吊掛在型殼運送小車上送到洗模工序 ⑸ 模組的除油和脫脂 采用蠟基模料制熔模時，為了提高涂料潤濕模組表面的能力，需將模組表面的油污去除掉。 本次設(shè)計的模組 26 五 、型殼的制造 型殼服役性能的要求 將模組浸涂耐火涂料后，撒上料狀耐火材料，再經(jīng)干燥、硬化，如此反復(fù)多次，使耐火涂掛層達到需要的厚度為止，這樣便在模組上形成了多層型殼，通常將近其停放一段時間，使其充分硬化，然后熔失模組，便得到多層型殼。所以對型殼便有一定的性能要求 . 1)小的膨脹率和收縮率； 2)高的機械強度、抗熱震性、而火度和高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性； 3)型殼還應(yīng)有一定的透氣性，以便澆注時型殼內(nèi)的氣體能順利外逸。 制造型殼的耐火材料及黏結(jié)劑 ⑴ 制造型殼用的材料可分為兩種類型 ； 一種是用來直接形成型殼的， 有 耐火材料、粘結(jié)劑等； 另一類是為了獲得優(yōu)質(zhì)的型殼，簡化操作、改善工藝用的材料， 有 熔劑、硬化劑、表面活性劑等。有 時也用鋯英石、鎂砂（ MgO）等。 ② 化學(xué)穩(wěn)定性好，熱膨脹性低且均勻。 此次選用硅砂，（一般用于澆注碳素鋼，低合金鋼，銅合金和鋁合金，雜質(zhì)含量低，耐火度高，來源廣泛。 ⑴ 型殼的分類 根據(jù) 涂料的不同 ，所以 型殼的 分類有 表 51 型殼分類 類型 特點及應(yīng)用 水玻璃型殼 表面粗糙度粗，尺寸精度低，廣泛用于鑄造低合金鋼，鋁合 金和銅合金。 涂料為 ： 1） 面層：硅溶膠（硅溶膠與硅 酸乙脂相比，具有不易燃，使用安全，涂料使用周期長，型殼表面不產(chǎn)生白霜，鑄件表面粗糙度細，不需氨氣干燥，而且型殼的高溫強度高，變形量?。?。一般配合其他黏結(jié)劑作型殼的加固層涂料使用） 28 ⑵ 硅溶膠 涂料的配制 1） 硅溶膠涂料的 選用 ① 硅溶膠涂料的特性： 制造型殼的強度高，可長期存放，穩(wěn)定性好。 ② 均勻攪拌后，加入石英玻璃粉 千克、潤濕劑 mL。 4） 硅溶膠的制殼工藝 見表 54 表 54 硅溶膠的制殼工藝參數(shù) 涂料層次 涂料密度 (g／ c㎡ ) 撒砂粒度 干燥 溫度（℃） 風(fēng)速（ m／ min） 相對濕度(%) 時間 (h) 29 1層， 2層 ～ 21 18～ 27 風(fēng)扇吹風(fēng) ﹤ 50 2～ 3 ⑶ 水玻璃涂料的配制 1）水玻璃涂料的特點 ①水玻璃的特性 制殼時，其濕強度形成快，抗水性好，脫模時型殼強度損失少。 ②配涂料用水玻璃的預(yù)處理 處理方法 :加水配涂料用水玻璃的預(yù)處理： W=G(p1p2)/p1(p21)(g) （ 55） W,G— 加水質(zhì)量和原水玻璃質(zhì)量， (g) P1:原水玻璃的密度 P2:所要求水玻璃的密度 ③水玻璃涂料技術(shù)指標，見表 56 表 56 水玻璃涂料技術(shù)指標 密度（ 20℃） Be/ ～ 氧化鈉（ %）≧ 二氧化硅（ %）≧ 模數(shù)（ M） 鐵（ %）≧ 2） 水玻璃涂料的具體配制 原材料的準備： ①耐 火粉料 水玻璃黏結(jié)劑可應(yīng)用的耐火粉料有電熔剛玉，硅石粉，鋁礬土，高嶺石，匣缽粉，此次選用硅石粉。 熔模鑄造常用水玻璃模數(shù) 為 ～ ，密度為 ～ （ g／ cm3） ，選用GB420984 中的 13 類。13 類的化學(xué)成分及技術(shù)標準見表 57 30 表 57 水玻璃的技術(shù)指標（ GB420984） 級別 項目 一類 二類 三類 1 2 1 2 1 2 密度（ 20℃） Be/ ～ ～ ～ 氧化鈉（ %）≥ 7 二氧化硅（ %）≥ 模數(shù)（ M） ～ ～ ～ 鐵（ %）≤ 水不溶物（ %）≤ ③表面活性劑：農(nóng)乳 130 或 100、 JFC、 TX10等。 3） 涂料的配制 涂料的配制是在專用的涂料桶中加入所需量的水玻璃 ，在攪拌的情況下，加入粉料，加完粉料后繼續(xù)攪拌 30分鐘以上，然后加入表面活性劑和消泡劑。 7～ 1 農(nóng)乳 ～ 18～ 20 強度高，鑄造殘留強度中型殼加固層 水玻璃 — 匣缽粉 匣缽粉～ 1 TX10 11～ 25 強度高，鑄造殘留強度中型殼面層 通過以上的比較及結(jié)合本次設(shè)計的要求配制第一類（水玻璃 — 硅石粉 — 粘土）。 配制過程見水玻璃涂料配制工序卡。面層硅溶膠涂料 2層，水玻璃 2～ 3層。 ②砂粒的粒度 撒砂的砂粒粒度是面層的最細，粒度約為 40～ 100 目，而后逐步增粗，加固層的撒砂粒粒度為 6～ 40 目。 常用的有：雨淋式和液態(tài)化兩種 。 1） 硅溶膠型殼的干燥和硬化 ： ① 放入有通熱風(fēng)的箱中進行干燥，控制氣流相對濕度為 20%～ 60%風(fēng)溫為 20℃～ 30℃，風(fēng)速小于 3m／ s。 ③ 硬化完最后一層時，型殼要自然干燥 24小時以上。 干燥工藝： ① 環(huán)境溫度為 15℃～ 25℃ . ② 相對濕度為 (40～ 60 )% ③ 干燥時間為 2～ 24 小時。 ① 硬化劑的選擇：氯化銨的水溶液。 ② 具體方法：將干燥好的涂掛好用水玻璃涂料和撒砂后的型殼，浸泡在溫度為 28℃～32℃的飽和濃度（質(zhì)量濃度為 25%）的氯化銨溶液中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從黏結(jié)劑中析出硅膠，硅膠凝聚，涂料硬化，型殼在硬化劑中浸泡硬化時間為幾分鐘。 ⑶ 模料的回收處理 使用蠟基模料時，脫模后所得的模料可以回收，再用來制造新的熔模。因此，為了盡可能地恢復(fù)舊模料的原有性能，就要從舊模料中除去皂鹽，常用的方法有鹽酸（硫酸）處理法，活性白土處理法和電解回收法。 其具體的工藝過程： ① 將 HCl 加入以加熱的熱水中，熱水的比例約為舊模料的 35%～ 45%，攪拌均勻后，加入舊模料，使溫度保持在 80℃ ～ 88℃ ，不斷攪拌，直到模料的白點消失。 ③ 在操作中，應(yīng)調(diào)整，以水不黃，蠟液清澈為準，水黃加水，蠟液渾濁，加鹽酸。 設(shè)備投資少，成本低，操作簡單。 設(shè)備費用高，脫蠟速度快，型殼質(zhì)量好。 脫蠟周期長，能量消耗大，蠟料易變質(zhì)。 ⑵ 脫蠟的工藝過程 1） 清理澆口杯涂料及浮砂， 2） 加熱脫蠟槽的水溫，控制在 90～ 98℃， 3） 將模組裝入框架內(nèi)，通過升降機構(gòu)，把模組降到熱水中， 4） 待模料熔盡后，提起框架取下型殼， 5） 為了增加凝膠的穩(wěn)定性和補充硬化，再脫蠟的熱水中，加入 1%～ 3%的氯化銨，鹽酸。 2） 可以燒去型殼里殘留的模料。 配制過程： ①將制好的硅溶膠型殼裝入 75kw 箱室電爐中焙燒 ～ 2h，使溫度達到 900℃。 ③將制好的水玻璃型殼裝爐再進行焙燒，焙燒溫度 850℃～ 900℃。 2）黑心可鍛鑄鐵，適用于工作溫度在 15~+250℃之間，公稱壓力 PN≤ 的中低壓閥門。 4）碳素鋼，適用于工作溫度在 29~+425℃之間的中、高壓閥門，其中 16Mn、 30Mn 工作溫度為 40~+450℃之間，常用來代替 ASTMA105。 6）合金鋼，適用于工作溫度在 29~+595℃之間的非腐蝕性介質(zhì)的高溫高壓閥門； WCWC12 適用于工作溫度在 29~+650℃之間的腐蝕性介質(zhì)的高溫高壓閥門。 8）蒙乃爾合金，主要適用于含氫氟介質(zhì)的閥門。 因為現(xiàn)今所選用的是管類閥體，所以選用銅合金。目前錫青銅主要用來制造復(fù)雜現(xiàn)狀的鑄件 `耐磨零件和一些管道附件。 3）錫青銅無低溫脆性，耐磨性高。 5）鑄造錫青銅的釬焊性能良好，其他形式焊接性能一般。 所以在銅合金當中，錫青銅的物理性能 `化學(xué)性能 `力學(xué)性能和工藝性能各個方面都適用于管類閥體，且優(yōu)于其他銅合金。 選擇爐型 表 72 錫青銅在不同爐型和熔煉條件下的損耗率（質(zhì)量分數(shù)） /％ 爐型 爐焰氣氛和覆蓋 熔煉損耗 大批量 小批量 坩堝爐 未覆蓋 還原性 氧化性 鹵化物 2～ 3 － － 感應(yīng)爐 氧化物 － 反射爐 未覆蓋 中性 氧化性 鹵化物覆蓋 － － － 電弧爐 未覆蓋 還原性 鹵化物覆蓋 由于： 。 38 ：感應(yīng)爐大批量生產(chǎn)時消耗可以忽略，優(yōu)于其它爐型。 表 73 銅及銅合金用脫氧劑 脫氧劑 應(yīng)用范圍 使用要點 P 磷脫氧銅、錫青銅、鉛青銅、黃銅、鉻青銅、鋅白銅等的脫氧以及無氧銅的預(yù)脫氧 ① 以 CuP中間合金加入 ② 加入量（以質(zhì)量分數(shù)計）：磷脫氧銅 ％～ ％，錫青銅、鉛 青銅 ％～ ％（砂型）， ％～％（金屬型），黃銅 ％～ ％，鋅白銅％，鉻青銅 ％，無氧銅 ％ ％ Mn 錳脫氧銅 鋁青銅 鋅白銅 ① 以金屬錳或 CuMn中間合金加入 ② 加入量（以質(zhì)量分數(shù)計）：錳脫氧銅 ％～ ％，鋁青銅 ％～ ％，鋅白銅 ％～ ％ Mg 純銅、白銅、鋅白銅 鉻青銅 ① 以合金鎂絲或 CuMg 中間合金加入 ② 加入量（以質(zhì)量分數(shù)計）： ％～ ％ Li 無氧銅等 ① 以 CuLi或 LiCa中間合金加入 ② 加入量（以質(zhì)量分數(shù)計） ％～ ％ Be 純銅等 ① 以 CuBe中間合金加入 ② 加入量（以質(zhì)量分數(shù)計） ％～ ％ Si 鋅白銅 ① 以結(jié)晶硅或 CuSi中間合金加入 ② 加入量（以質(zhì)量分數(shù)計） ％～ ％ 食鹽（ NaCl） 鋁青銅 特殊黃銅 澆注前加入食鹽的質(zhì)量分數(shù)為 ％～ 1％ 硼砂（ Na2B4O7） 黃銅 特殊黃銅 澆注前加入硼砂的質(zhì)量分數(shù)為 ％～ 1％ 硼渣() 純銅 硅青銅 澆注前加入硼渣的質(zhì)量分數(shù)為 ％～ 1％ 由上表 可選得脫氧劑： P 熔煉準備 （ 1）爐料和輔助材料的準備 1）金屬爐料和回爐料應(yīng)清潔，無油污、泥沙、銹蝕、水分和其他雜物，必要時應(yīng)對銹蝕的陰極銅塊進行吹沙處理。 3）熔煉用的各種溶劑應(yīng)按工藝規(guī)程要求預(yù)先進行烘烤或脫水處理。 39 （ 2）爐料及熔煉工具的準備 1）根據(jù)熔煉合金的種類，選用酸性、堿性或中性爐襯，其成分見下表： 表 74 爐襯的配料選擇 爐襯 材料配比（質(zhì)量分數(shù)） /% 硅砂 鎂砂 高鋁砂 硼砂 硼酸 水玻璃 酸性 堿性 中性 96~97 — — — 97~98 — — — 96 3~4 — 4 — 2~3 — — 6（外加） — 2）出銅口堵塞材料配比（質(zhì)量分數(shù)）為：型砂 50％～ 60％，焦炭 40％～ 50％，白泥20％～ 25％（外加），水適量。 4）舊爐襯應(yīng)清除殘留的金屬和熔渣，并對損壞的部分進行修補。 1)澆包 的檢修 ①根據(jù)投料量，準備填補冒口的澆包。 ④出爐前應(yīng)將澆包預(yù)熱至櫻紅色。錫青銅攪拌棒應(yīng)以石墨制造， 鐘罩和渣勺也