本发明涉及熔模精密铸造，具体为一种低开裂倾向型壳用的制备方法。
背景技术：
1、精密铸造是一种金属成型的工艺，它是用易熔材料制成模型，通过在模型表面涂覆耐火材料，然后经过干燥硬化，用脱蜡设备除去易熔材料得到中控的中空的型壳，将型壳焙烧后进行金属液浇注，经过冷却后得到铸件的工艺方法。随着精密铸造技术的不断提高，细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁铸造技术等的广泛应用，使得铸造高温合金材料水平大大提高，应用范围不断扩大。对于航空航天船舶等领域所需要的零部件，大多形状复杂，均具有高精度的要求，只能通过精密铸造实现。
2、蜡模是熔模精密铸造的第一段工序，其质量的优劣关乎后续各个阶段的产品质量，铸件的外形尺寸偏差与蜡模的尺寸精度紧密相关。型壳制备是熔模精密铸造技术的至关重要的一步，型壳的性能也直接影响铸件产品的质量。在脱蜡阶段，可能由于型壳强度不够，脱蜡工艺不当或脱蜡口设置不合理等，造成型壳内的蜡料因熔化体积膨胀无法及时排出，从而致使型壳开裂，造成浇注时严重的漏钢现象。因此，如何避免型壳在脱蜡过程中的开裂现象仍然是目前生产中遇到的难题之一。
技术实现思路
1、针对现有技术型壳制备过程中存在的缺陷，本发明提供一种低开裂倾向型壳的制备方法，主要目的在于防止脱蜡过程中造成的型壳开裂现象。
2、为了解决上述问题，本发明提供如下的技术方案：
3、步骤(1)蜡模制备：将液态蜡模材料注入到模具中，冷却后得到浇道蜡模和零件蜡模，按要求组合蜡模获得模组；；
4、步骤(2)：涂抹新型蜡料阶段，在浇口杯和主流浇道等聚集蜡液排出的浇道表面涂抹一层低熔点、低热膨胀率的新型蜡料；
5、步骤(3)制备型壳：对步骤(2)中涂抹新型蜡料后的模组表面进行面层和背层沾浆、撒砂、干燥，制备低开裂倾向型壳；
6、步骤(4)型壳脱蜡：使用脱蜡釜对步骤(3)所制备的型壳进行蒸汽加压脱蜡。
7、在制备蜡模阶段，首先在模具工作面喷涂少许分型剂，为了不使蜡模粘附在模具工作面，便于起模。将浇注系统含有的预埋件放入模具中，然后按模具闭合顺序依次闭合模具，将液态蜡模材料注入到模具中，冷却后得到浇道蜡模和零件蜡模，
8、制备蜡模时的具体参数如下：
9、环境温度：22℃±5℃、环境湿度：40％～70％rh、蜡缸温度：80℃±10℃、射嘴温度：70℃±10℃、注射压力：15-30bar、注射时间：4s～40s、注射量：40ml/s～80ml/s、保持压力：20bar～35bar、保持时间：100-500s。
10、蜡模材料包括浇道蜡模材料和零件蜡模材料，所述浇道蜡模材料和零件蜡模材料均为精密铸造通用模料，其中，所述浇道蜡模材料采用sp9613n，其熔点为65℃-85℃，热膨胀系数为5.6％-7.2％；所述零件蜡模材料采用f28-44b，其熔点为70℃-87℃，线收缩率为0.45％～0.65％。
11、浇道蜡模材料通常较零件蜡模材料熔点低，其目的是脱蜡时浇道蜡先熔化为后熔化的零件蜡留出排蜡通道，避免熔化过程中蜡液堆积造成蜡液膨胀致使型壳开裂。
12、涂抹新型蜡料阶段，新型蜡料的组成成分为：按质量百分比计，石蜡54-56％，地蜡39-41％，松香4-6％，其中，所述组成新型蜡料中的各原材料(石蜡、地蜡和松香)的性能指标如下：
13、石蜡：牌号58#、熔点58℃、收缩率0.6-1.5％、抗弯强度2.8mpa、软化温度30℃；
14、地蜡：牌号80#、熔点80℃、收缩率2％、抗拉强度3.7mpa、软化温度40℃；
15、松香：牌号特级、熔点89-93℃、收缩率0.07-0.09％、抗弯强度5mpa、软化温度70-72℃。
16、按质量百分比，将固态的石蜡54-56％、地蜡39-41％和松香4-6％放入坩埚中加热，待完全熔化后获得新型蜡料，所述新型蜡料的性能指标为：熔点52-58℃、热膨胀率4.3％-5.2％、抗弯强度2.2-2.6mpa、显微硬度3.2-3.6mpa、粘度40-44mpa·s。新型蜡料具有较浇道蜡料和零件蜡料更低的熔点和热膨胀率，但抗弯强度较低，在制造蜡模和型壳过程中，以及运输保存的情况下，新蜡模易发生变形损坏或产生断裂，强度较差，因此新型蜡料不适合直接应用于浇道蜡模。
17、所述新型蜡料涂抹的厚度与浇道蜡模材料的热膨胀率和浇道直径相关，当浇道蜡料的热膨胀率为4％-5％，则新蜡涂抹厚度d为浇道直径d的7％，即d＝7％d；当浇道蜡料的热膨胀率大于5％时，则新蜡涂抹厚度d为浇道直径d的8％，即d＝8％d。
18、新型蜡料具有较浇道蜡更低的熔点和热膨胀率，因此进行脱蜡时，覆盖在中柱浇道表面的新蜡随温度升高先发生熔化，流出后即在型壳与浇道蜡之间形成一条细窄排蜡通道，从而可避免其后熔化的浇道蜡因受热膨胀直接接触型壳而导致其开裂的现象。
19、制备型壳阶段，首先将涂抹新型蜡料后的组合蜡模表面清洗干净，对模组进行面层及背层的涂制。
20、第一层面层的制备，将组合蜡模浸入面层浆料中挂浆，提起滴落多余浆液，淋撒砂料，然后放入保温房中进行干燥处理，面层干燥环境：温度20±5℃、湿度80±10％rh、干燥时间≥210min。
21、余层背层的制备，将模组浸入背层浆料中挂浆液，提起滴落多余浆液，淋撒砂料，然后放入保温房中进行干燥处理，背层干燥环境：温度22±5℃、湿度45±10％rh、干燥时间≥120min，如此反复4-6次，最后形成具有5-7层壳膜的高强度的型腔外壳。
22、型壳脱蜡阶段，型壳脱蜡采用脱蜡斧进行蒸汽脱蜡。型壳脱蜡过程中，将型壳浇口杯向下放置，使熔化后的液态蜡料沿主浇道流出浇口杯从而排出蜡料，脱蜡具体参数如下：
23、温度：170±15℃、压力：6.7bar，型壳脱蜡时间：15～20min。
24、本发明提供的一种低开裂倾向型壳用蜡模的制备方法，其设计思想在于蜡模组合过程中，在浇口杯和主流浇道等蜡液聚集排出的浇道表面涂抹一层低熔点、低热膨胀率的新型蜡料，涂抹厚度依据浇道蜡的热膨胀率不同而与浇道直径成不同比例关系；随后对模组表面进行沾浆淋砂并干燥，重复若干次后获得高强度的型腔外壳；型壳脱蜡过程中，将型壳浇口杯向下放置，利用浇道蜡和新型蜡的熔点不同，控制脱蜡过程中的熔化顺序，新型蜡料随温度升高先发生熔化，熔化后沿主流浇道流出浇口杯，在型壳内腔和主浇道之间形成一条细窄排蜡通道，从而可避免后熔化的浇道蜡因受热膨胀直接接触型壳而导致型壳开裂的现象，达到增加合金铸件成品率的目的。
1.一种低开裂倾向型壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低开裂倾向型壳的制备方法，其特征在于，步骤(1)中蜡模材料包括浇道蜡模材料和零件蜡模材料，所述浇道蜡模材料为sp9613n，熔点为65℃-85℃，热膨胀系数为5.6％-7.2％；所述零件蜡模材料为f28-44b，熔点为70℃-87℃，线收缩率为0.45％～0.65％。
3.根据权利要求1所述的低开裂倾向型壳的制备方法，其特征在于，步骤(2)中新型蜡料的组成成分按质量比为：石蜡54-56％，地蜡39-41％，松香4-6％。
4.根据权利要求1或3所述的低开裂倾向型壳的制备方法，其特征在于，所述新型蜡料中石蜡、地蜡、松香的性能指标如下：
5.根据权利要求1或3所述的低开裂倾向型壳的制备方法，其特征在于，所述新型蜡料的性能指标为：熔点52-58℃、热膨胀率4.3％-5.2％、抗弯强度2.2-2.6mpa、显微硬度3.2-3.6mpa、粘度40-44mpa·s。
6.根据权利要求1所述的低开裂倾向型壳用蜡模的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的低开裂倾向型壳的制备方法，其特征在于，步骤(4)中型壳脱蜡温度：170±15℃、压力：6.7bar，型壳脱蜡时间：15-20min。
