铜合金铸件复合型壳熔模铸造工艺设计与制作

1、最 终 装 订 线 班级： 姓名： 学号： 考试日期： 阅 卷 装 订 线陕西工业职业技术学院试卷课程名称铜合金件生产技术情境7 铜合金铸件复合型壳熔模铸造工艺设计与制作20 学年20 学年第 学期题 号一二三四五六七八九十总计得 分阅卷人一、填空题（每空1分，共20分）1采用硅酸乙酯-水玻璃复合型壳，复合型壳工艺包括涂挂 、 、 、 等步骤。2. 硅酸乙酯-水玻璃复合型壳制壳先涂制 ，再涂制 层水玻璃涂料，最后形成坚固的复合型壳。 3硅酸乙酯制壳时，生产中使用的均为 加水量的水解液，其产物仅部分为 ，其余为 聚合物。 5蜡类原材料主要有 、 、 、 等。 7硬脂酸是 的混合物，其分子式为 ，

2、学名 。 8热塑性高聚物主要有 、 、 、 和乙基纤维素等。二、名词解释（每题2分，共10分） 1硅酸乙酯 2熔模铸造 3铝-硅系耐火材料4针入度 5铝酸钴一、1.涂料 撒砂 硬化 干燥 2.两层硅酸乙酯面层 34层 3.中等或偏低 SiO2溶胶 有机硅线形4.雨淋式、流态化5.石蜡 地蜡 硬脂酸 精制褐煤蜡 蜂蜡 川蜡（所填以上任一答案均为正确）6.分析铸件结构的工艺性、选择合理的工艺方案、设计浇冒口系统。7. 固体脂肪酸 C17H35COOH 十八烷酸 8. 低分子聚乙烯 高分子聚乙烯 聚苯乙烯 EVA 乙基纤维素二、1. 别于砂型铸造工艺的其它铸造方法，统称为特种铸造。2. 采用可熔性模

3、型和高性能型壳（铸型）来铸造尺寸精度高和表面粗糙度低的无切削或少切削铸件的方法。3. 水玻璃中SiO2对Na2O的摩尔数之比。4. 硬度标志，20和100g荷重压力下，5s内标准针垂直插入模料的深度，以0.1mm为1度。5. 铝酸钴是用质量配比为氧化钴20%+刚玉80%的粉料在12601300焙烧56h，粉碎后过140200目筛的材料，在生产燃气涡轮叶片等铁基、钴基、镍基合金铸件时，作为铸件表面晶粒的细化剂加入面层涂料中使用。三、1.答：铸型的材料和造型工艺与砂型铸造有本质的不同 金属液充型和凝固冷却条件与砂型铸造有本质的不同2答：硬脂酸是固体脂肪酸的混合物，其分子式为C17H35COOH，学

4、名十八烷酸。硬脂酸属于弱酸，能直接与比氢更活泼的金属起置换反应，也容易与碱或碱性氧化物起中和反应，生成皂盐。硬脂酸加入石蜡中能提高模料的流动性、涂挂性及软化温度，但会降低模料的强度，加入过量易形成裂纹。3.答：铸件尺寸精度高可以铸造各种合金铸件可以铸造形状复杂的铸件生产批量不受限制铸件尺寸不能太大，重量也有限制工艺过程复杂、工序繁多，生产周期较长铸件冷却速度慢，故铸件晶粒粗大。4.答：石英玻璃是用优质硅砂（SiO2的质量含量大于99%）在碳极电阻炉或电弧炉中熔融，冷却后制成，为一种非晶型二氧化硅熔体，它的纯度极高，熔点约1713，热膨胀率极小，有极高的热震稳定性，强度很高，但抗冲击性能较低，在

5、1100以上会显著析晶，价高。在形成铸件中细长内孔，薄宽内腔时，常用石英玻璃的制件和适应玻璃粉作制壳型时的陶瓷型芯用。5.答：用它配制的涂料应有良好的涂挂性、渗透性及保存性；与模料不起化学反应，不互相溶解，能覆制出熔模精确的轮廓，且型壳内腔表面要光滑。能使粉状和粒状耐火材料牢固地粘结在一起，使型壳在室温、焙烧、浇注高温合金液时具有足够的强度，硬化时简便快速，在高温下还应具有良好的化学稳定性。最 终 装 订 线 班级：材料0801、0802、0803、0804、0805班 姓名： 学号： 考试日期： 阅 卷 装 订 线三、简答题（每题8分，共40分） 1特种铸造方法与砂型铸造方法的本质差别是什么

6、？ 2简述石蜡硬脂酸模料中硬脂酸的作用。3 简述熔模铸造的优缺点。 4简述石英玻璃的性能及应用。5制造型壳用粘结剂应满足什么条件？四、论述题（每题15分，共30分）1论述硅酸乙酯型壳制壳工艺要点。2论述硅酸乙酯水玻璃复合型壳制备的工艺要点。四、1.论述硅酸乙酯型壳制壳工艺要点。硅酸乙酯通过水解才能成为粘结剂。为使型壳强度高，现生产中使用的均为中等或偏低加水量的水解液，其产物仅部分为SiO2溶胶，其余为有机硅线形聚合物。需在制壳过程中继续进行水解-缩聚反应。因此，硅酸乙酯型壳制壳工艺比硅溶胶型壳复杂。每制一层型壳需要五个工序：上涂料、撒砂、自干（或风干）、氨固化、去味（抽风除氨）。硅酸乙酯型壳是

7、通过水解液中溶剂乙醇的挥发以及继续进行水解-缩聚反应而达到最终的胶凝。型壳的硬化可用氨气催化，俗称氨干。氨气既可通过碱解反应加快水解，又可通过改变涂层中水解液的pH值而加快缩聚反应。表7-12是硅酸乙酯型壳的制壳工艺参数。空气干燥及氨气硬化配合适当才能获得较高强度的型壳并缩短制壳周期，见表7-8。未经干燥直接氨气固化的型壳，由于随后溶剂的挥发使得涂层开裂，而强度较低。如仅采用空气干燥固化，如每层干燥810h以上，型壳强度最高，但生产效率低。而将空气干燥与氨气硬化相结合就能获得较高强度的型壳，其制壳周期也大为缩短。考虑到生产成本及生产效率，目前，熔模铸造生产中广泛使用面层硅酸乙酯，背层水玻璃的复

8、合型壳，或者面层硅溶胶、背层水玻璃的复合型壳。其制壳工艺可分别参考两种粘结剂涂料及制壳工艺参数。2硅酸乙酯水玻璃复合型壳制备的工艺要点如下：中加固层水玻璃的干燥硬化是复合制壳中的重要工序之一。每一层涂料涂挂完毕后，一定要充分干燥硬化后，才可以涂下一层。加固层的干燥对型壳的强度和质量有较大的影响。因此确保干燥、硬化的时间尤为重要。 对于硅酸乙酯水玻璃复合型壳工艺来讲，为了防止第二层与第三层型壳因粘结剂的改变而发生分层现象，第三层水玻璃涂料的流杯粘度应比原工艺中水玻璃涂料的流杯粘度适当降低，石英砂的粒度应由原来的1.70/0.850mm调整为0.850/0.425mm。而第四层以后的水玻璃涂料的流杯粘度、石英砂粒度继续按原水玻璃型壳工艺执行。 由于组合熔模形状，结构复杂，因而水玻璃涂层的外轮廓、叶片之间的凹陷、拐角都要干燥，这就需要在干燥的过程中不时地变换模组的方向，转动模组方位，改变通风方向，根据当日的温度、湿度、空气流速、粉料粒度等因素来决定干燥，2h的干燥时间并不是定值，而是变量，是个不确定的因素，在不使用颜色指示和热敏电阻，导电率测试的条件下，可用手触摸感觉水分含量，用眼睛