一种母合金棒制备模壳及其制备方法与流程

1.本发明属于母合金棒制作应用技术领域，具体涉及一种母合金棒制备模壳及其制备方法。


背景技术：

2.母合金棒，在900℃以下具有良好的蠕变强度、热疲劳性能和抗氧化性能。母合金棒用途，适合于在900℃以下工作的燃气轮机的涡轮转子叶片、导向叶片和整铸涡轮以及其他高温零件。
3.当前，传统的母合金棒采用坩埚制备，即直接将金属液体浇铸制备的坩埚模具内，其缺点是金属液体闷在里面不透气，所制备的母合金棒成品品质差，尤其是制备长度达到1.4米母合金棒时，表面更加明显，这是当前所需解决的。
4.因此，基于上述问题，本发明提供一种母合金棒制备模壳及其制备方法。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的是提供一种母合金棒制备模壳及其制备方法，解决背景技术在问题。
6.整体结构设计合理，便于进行组合装配作业，与机器人系统相配合使用，完成挂架上模壳精准的抓取，实现高效、稳定和安全的模壳沾浆、淋砂动作，实用性强。
7.技术方案：本发明的第一方面提供一种母合金棒制备模壳，包括中空敞开式壳体、盖板、竖限位板、竖限位板孔和限位凸块；所述中空敞开式壳体，用于浇筑合金棒熔炼液；所述盖板设置在中空敞开式壳体一面上，用于密封；所述限位凸块设置在盖板一面且位于中空敞开式壳体内，用于水平限位；所述竖限位板设置在盖板另一面，竖限位板孔设置在竖限位板设内，用于与外部框架相配合使用，对中空敞开式壳体、盖板进行水平限位。
8.本技术方案的，所述中空敞开式壳体由以下质量比的组份制得，离子水5.5%、粘结剂17.82、润湿剂0.30%、消泡剂0.03%、冷凝剂a0.25%、冷凝剂b0.10%、砂料a20%、砂料b6%、砂料c50%。
9.本技术方案的，所述粘结剂选用ludox px-30、润湿剂选用victawet 12、消泡剂选用brust100、冷凝剂a选用dolapixce64、冷凝剂b选用dolapixa88、砂料a选用matroxid mr70、砂料b选用nabalox no113、砂料c选用alodur wsk30-70um。
10.本技术方案的，所述中空敞开式壳体设置为多层结构，其中，内层由以下质量比的组份制得，离子水5.5%、粘结剂17.82、润湿剂0.30%、消泡剂0.03%、冷凝剂a0.25%、冷凝剂b0.10%、砂料a20%、砂料b6%、砂料c50%；外层由以下质量比的组份制得，粘结剂a24.73、润湿剂a0.25%、消泡剂a0.02%、砂料d45%、砂料e30%，其中，粘结剂选用ludox px-30、润湿剂a选用victawet 12、消泡剂a选用brust100、砂料d选用matroxid mr70、砂料e选用alodur wsk30-70um。
11.本发明的第二方面提供一种母合金棒制备模壳的制作方法，包括以下步骤，步骤
1、准备蜡模型材，蜡模型材为圆形或方形；步骤2、将内层的离子水5.5%、粘结剂17.82、润湿剂0.30%、消泡剂0.03%、冷凝剂a0.25%、冷凝剂b0.10%、砂料a20%、砂料b6%、砂料c50%进行充分的均匀混合，将外层的粘结剂a24.73、润湿剂a0.25%、消泡剂a0.02%、砂料d45%、砂料e30%进行充分的均匀混合；步骤3、将步骤2制得的均匀内层混合料喷涂在蜡模型材表面，再在内层混合料表面均匀喷涂外层混合料；步骤4、将步骤3的表面喷涂混合料的蜡模型材进行焙烧，其中，焙烧温度为400摄氏度-1200摄氏度，焙烧时间为2小时-5小时，取出自然降温制得中空敞开式壳体。
12.本技术方案的，所述步骤4中的焙烧，采用焙烧炉进行，其焙烧分为四步，第一步，将表面喷涂混合料的蜡模型材放入焙烧炉升温至600摄氏度，焙烧时间为4小时；第二步，在第一步的基础上恒温保持0.5小时；第三步，在第二步的基础上升温至1200摄氏度，焙烧时间为6小时；第四步，在第三步的基础上恒温保持2小时，取出自然降温。
13.本技术方案的，所述步骤1、步骤2和步骤3中，当制作多层中空敞开式壳体时，首先将内层混合料均匀喷涂在蜡模型材表面，再在内层混合料表面均匀喷涂淋砂层，然后进行晾干，再在内层混合料淋砂层的表面均匀喷涂外层混合料，然后在外层混合料表面均匀喷涂淋砂层，最后进行晾干，其中，按照需求循环喷涂外层混合料，一层外层混合料、一层淋砂层间隔喷涂。
14.本技术方案的，所述中空敞开式壳体制作时，内层混合料的湿度为55-75、温度为22-24摄氏度、粘度为15-18，当喷淋淋砂层后晾干时间为6-8小时、风速为2/m
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s-1
；外层混合料的湿度为小于50、温度为22-24摄氏度、粘度为9-12、风速为3-5/m
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15.与现有技术相比，本发明的一种母合金棒制备模壳及其制备方法的有益效果在于：可制作长度大且品性良好的母合金棒，模壳的优势是不会又缩孔缩松、透气性好，降低损耗，提高经济效益。
附图说明
16.图1是本发明的一种母合金棒制备模壳的结构示意图；图2至图5是本发明的一种母合金棒制备模壳的不同部位的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示的一种母合金棒制备模壳，包括中空敞开式壳体10、盖板20、竖限位板21、竖限位板孔22和限位凸块23；中空敞开式壳体10，用于浇筑合金棒熔炼液；盖板20设置在中空敞开式壳体10一面上，用于密封；限位凸块23设置在盖板20一面且位于中空敞开式壳体10内，用于水平限位；竖限位板21设置在盖板20另一面，竖限位板孔22设置在竖限位板21设内，用于与外部框架相配合使用，对中空敞开式壳体10、盖板20进行水平限位（防倾倒）。
19.本发明的母合金棒制备模壳优选的，中空敞开式壳体10由以下质量比的组份制
得，离子水5.5%、粘结剂17.82、润湿剂0.30%、消泡剂0.03%、冷凝剂a0.25%、冷凝剂b0.10%、砂料a20%、砂料b6%、砂料c50%。
20.本发明的母合金棒制备模壳优选的，粘结剂选用ludox px-30、润湿剂选用victawet 12、消泡剂选用brust100、冷凝剂a选用dolapixce64、冷凝剂b选用dolapixa88、砂料a选用matroxid mr70、砂料b选用nabalox no113、砂料c选用alodur wsk30-70um。
21.本发明的母合金棒制备模壳优选的，中空敞开式壳体10设置为多层结构，其中，内层由以下质量比的组份制得，离子水5.5%、粘结剂17.82、润湿剂0.30%、消泡剂0.03%、冷凝剂a0.25%、冷凝剂b0.10%、砂料a20%、砂料b6%、砂料c50%；外层由以下质量比的组份制得，粘结剂a24.73、润湿剂a0.25%、消泡剂a0.02%、砂料d45%、砂料e30%，其中，粘结剂选用ludox px-30、润湿剂a选用victawet 12、消泡剂a选用brust100、砂料d选用matroxid mr70、砂料e选用alodur wsk30-70um。
22.本发明的一种母合金棒制备模壳的制作方法，包括以下步骤，步骤1、准备蜡模型材，蜡模型材为圆形或方形；步骤2、将内层的离子水5.5%、粘结剂17.82、润湿剂0.30%、消泡剂0.03%、冷凝剂a0.25%、冷凝剂b0.10%、砂料a20%、砂料b6%、砂料c50%进行充分的均匀混合，将外层的粘结剂a24.73、润湿剂a0.25%、消泡剂a0.02%、砂料d45%、砂料e30%进行充分的均匀混合；步骤3、将步骤2制得的均匀内层混合料喷涂在蜡模型材表面，再在内层混合料表面均匀喷涂外层混合料；步骤4、将步骤3的表面喷涂混合料的蜡模型材进行焙烧，其中，焙烧温度为400摄氏度-1200摄氏度，焙烧时间为2小时-5小时，取出自然降温制得中空敞开式壳体。
23.本发明制作方法优选的，步骤4中的焙烧，采用焙烧炉进行，其焙烧分为四步，第一步，将表面喷涂混合料的蜡模型材放入焙烧炉升温至600摄氏度，焙烧时间为4小时；第二步，在第一步的基础上恒温保持0.5小时；第三步，在第二步的基础上升温至1200摄氏度，焙烧时间为6小时；第四步，在第三步的基础上恒温保持2小时，取出自然降温。
24.本发明制作方法优选的，所述步骤1、步骤2和步骤3中，当制作多层中空敞开式壳体10时，首先将内层混合料均匀喷涂在蜡模型材表面，再在内层混合料表面均匀喷涂淋砂层，然后进行晾干，再在内层混合料淋砂层的表面均匀喷涂外层混合料，然后在外层混合料表面均匀喷涂淋砂层，最后进行晾干，其中，按照需求循环喷涂外层混合料，一层外层混合料、一层淋砂层间隔喷涂。
25.本发明制作方法优选的，所述中空敞开式壳体10制作时，内层混合料的湿度为55-75、温度为22-24摄氏度、粘度为15-18，当喷淋淋砂层后晾干时间为6-8小时、风速为2/m
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；外层混合料的湿度为小于50、温度为22-24摄氏度、粘度为9-12、风速为3-5/m
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实施例
26.当采用上述方法制作10层结构的中空敞开式壳体10时，第一层、第二层为内层混合料，第三层至第十层为外层混合料，且相邻的内层混合料、外层混合料表面均匀喷涂淋砂层；其中，如图2至图5所示制作完成的中空敞开式壳体10内表面的致密性要加强；沿口致密性与内表面一致；这两部分需要承受合金熔体的多次冲刷，需要致密度优；外表面的致密性一般即可，方便放入衬埚中使用（中空敞开式壳体放入衬埚内，衬埚吊起对中空敞开
式壳体进行灌注金属液），当需要取出成型的母合金棒时，将中空敞开式壳体10敲碎即可。
27.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。