熔模精密铸造型壳局部保温工艺探讨

按照顺序凝固的原则，熔模铸件的浇口一般设计在热节处，但对于形状复杂、热节分散的铸件而言，有时难以实现。熔模铸造的型壳属于厚度相对均匀的多层型壳。由于其热壳浇注的特点，铸件热节处内、外冷铁的使用受到了的限制，导致很难铸件组织致密，无缩孔、缩松缺陷。“型壳局部保温”工艺可在程度上解决这一问题。所谓“型壳局部保温”工艺，即型壳焙烧前，根据铸件结构及铸造工艺特点，在型壳外部，制作保温层，延长此处液态金属的凝固时间，打通或拓宽浇口对较远处热节的补缩通道，从而组织致密的铸件。

型壳局部保温工艺分析与讨论

1、型壳局部保温工艺的作用

在浇口处实施型壳局部保温，延长了浇口内钢水的凝固时间，在长的时间内补充铸件体积收缩。在铸件上实施型壳局部保温，以及在浇口和铸件上同时实施型壳局部保温，打通、拓宽了浇口对较远处热节的补缩通道，均满足了冒口补缩铸件的基本条件，增加了浇口对热节部位的补缩效果，使热节部位组织致密，起到了冒口的作用，具有“冒口效应”。

2、型壳局部保温工艺可提高铸件工艺出品率

在未实施“型壳局部保温”前，所列铸件均出现了缩孔、缩松缺陷，为了这些缺陷，常用的措施即加大浇口体积或增加浇口个数，这样增加了钢水的消耗，降低了工艺出品率。如DN50法兰阀体、螺纹球阀体，实施型壳局部保温工艺后，工艺出品率分别提高了24%，而且减少了组树、切磨浇口及机加工的工作量，提高了工作效率。

3、型壳保温材料

保温材料可以是石棉布、石棉毯，还可以是耐火泥。比较而言，耐火泥的使用方便灵活。石棉布、石棉毯在使用时需将其固定在型壳上，同时要求石棉质量要好，在经过约1100℃，30min以上的焙烧后，不变形、不卷曲，否则达不到预期效果。耐火泥由耐火粘土与水玻璃混合而成，具有粘结性，无需施加外力，可以很方便地按工艺要求敷贴于型壳外部。

4、保温层厚度

消火栓阀体实施型壳局部保温工艺时，曾出现由于保温层过厚，导致保温部位字块根部微缩现象。通过实践，此处保温层5mm为宜，且要求均匀。

型壳局部保温工艺不同于型壳浆料局部堆积。看起来两者均使型壳局部加厚，但前者是按设计意，在需要的地方保温，后者是生产中应尽量避免的，因为它的存在，改变了铸件凝固时的冷却和散热条件。轻则在铸件表面形成不连续的的黄斑点；重则具有“热节效应”，使之形成开放式的缩孔。

型壳局部保温工艺，延长了保温部位钢水的持续时间，打通、拓宽了浇口对热节处的补缩通道，提高了浇口补缩能力，在程度上起到了“冒口”作用，具有“冒口”效应。同时，它提高了铸件工艺出品率，减少了钢水消耗，而且应用起来灵活方便，具有可操作性。

中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。

单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活，不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等；对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜，虽然模具、砂箱等开始投资高，但可从节约造型工时、提高产品质量方面补偿。

低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法，因设备和模具的价格昂贵，所以只适合批量生产。

条件方法应适合

例如同样是生产大型机床床身等铸件，一般采用组芯造型法，不制作模样和砂箱，在地坑中组芯；而另外的工厂则采用砂箱造型法，制作模样。不同的企业生产条件（包括设备、场地、员工素质等）、生产习惯、所积累的经验各不一样，应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合（或不能）做什么产品。

精度要求和成本

各种铸造方法所获得的铸件精度不同，初投资和生产率也不一致，较终的经济效益也有差异。因此，要做到多、快、好、省，就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算，以确定经济效益高又能铸件要求的铸造方法。

虽然我国的铸造产业发展处在一个比较困难的时期，但是，从长远的角度来看，我国的铸造产业发展还是有的希望，市场需求已经慢慢的开始回暖，而且加上我国铸造产业发展拥有的，相信我国的铸造产业产业会取得喜人的成绩。

要从根本上提高铸造技术水平就做到以下四点：一、发展模拟技术，提高预测的准确性，加强工艺控制，提高成品率。规律性的问题掌握得还不是很好，从而影响批量生产中的成品率。二、产学研结合。企业的自主创新除了创新意识的增强和能力的提升外，还需要重视和加强以铸造企业为主体的“产、学、研”相结合。三、重视材料。材料是工业的基础，当前还有很多工作要做。在航空航天，合金材料尤其是高温合金等一些新型材料的研究、熔炼技术还有待改进，与差距还较大。四、注重装备技术的提升。工艺上主要还是设备的问题，很多关键设备，如一些定向凝固设备主要还是依靠，因此铸造设备的仍是。