本技术涉及铸造领域,特别是一种半固态压铸技术用于制备水溶盐芯及其应用方法。该技术通过预处理步骤,包括烘干、混配和球磨无机盐及添加剂,随后将无机盐熔化,以实现高效、环保的铸造工艺。
背景技术
复杂内腔及弯曲孔道铸件在现代工业中具有非常广泛的应用。由于树脂砂芯在制备复杂内腔铸件时,有机树脂在高温金属液的作用下会发生裂解产生大量气体,从而导致铸件内壁产生气孔以及有毒有害气体污染环境等问题,且在节能降耗的背景下,铸件低温浇铸又使得型芯溃散性能不佳,复杂内腔及弯曲孔道铸件脱芯十分困难。因此,具有优异水溶溃散性能以及环境友好特性的水溶型芯在此类铸件的成型中具有广泛的应用前景。
水溶型芯种类繁多,然而大多数型芯强度较低,一般仅适用于重力铸造,而用于压力铸造特别是高压铸造的水溶型芯的报道相对较少。从近年公布的专利文献来看,用于压力铸造的水溶盐芯成型工艺主要有压制烧结、熔融浇铸和压力铸造等几种典型的工艺形式。如:专利CN200710113017.8公布了一种以氯化钠粉、金红石型氧化钛粉、氧化铝粉等为原料用于制备油冷活塞用盐芯的工艺;专利CN201710117447.0也公布了一种用于铝合金活塞铸造用的耐高压盐芯。上述这类制备水溶盐芯的方法均为压制烧结工艺,而该工艺存在需要专用高压设备且仅适用于成型简单的结构型芯,且其成型工艺流程长。
专利CN202010703060.5、CN202010703905.0公布了一种以NaCl和Na2SO4等为原料制备水溶盐芯的工艺和方法,所得水溶盐芯的抗弯强度可达20MPa以上。樊自田等在《铝镁合金铸件用复合硫酸盐水溶性砂芯性能的研究》中亦介绍了以硫酸镁等为原料制备压铸用型芯的工艺方法。这些型芯的成型均采用熔融浇铸工艺,该工艺将熔融无机盐浇铸于型芯模具中,待其冷却后即可得到所需型芯。然而,由于盐芯存在吸潮问题,压制的型芯必须快速投入使用或置于干燥箱内保存,这导致该工艺存在使用效率较低,不能满足现代工业流程化生产要求的缺点。专利CN201810877770.2和CN202011125362.5分别公布了一种以NaCl为主要原料,通过熔融压铸成型制备型芯的方法,然而,由于压铸适合于成型薄壁铸件,且熔盐的凝固收缩较大,因此在制备较大尺寸盐芯时存在盐芯缩孔较大、致密度不够等问题,严重影响型芯的强度和服役性能。
实现思路