本发明主要涉及一种内燃机、压缩机气缸套铸件成型中使用的绝热垫片及制造方法。 内燃机、压缩机气缸套铸件普遍采用金属型离心铸造方法,绝热垫片的使用在于避免气缸套铸件与金属型直接接触,降低气缸套铸件两端处的冷却速度、防止该处产生麻口、白口组织;现在使用的石棉垫缺口含有对人体有害的致癌物,直接影响工人身体健康;此外由于石棉垫缺口存在耐火度低、吸湿性大、易变形等缺点而导致使用效果较差,主要表现在绝热性能不稳定,尤其是气缸套铸件小端径经常出现麻口、白口组织或硬度过高,绝热垫与气缸套铸件的分离性能差,粘附在气缸套铸件两端的残存石棉垫大量随着铸件进入机械加工车间污染环境,损害工人身体健康。
本发明的主要目的是提出一种新型绝热垫片及制造方法,使其克服现有石棉垫制品存在的缺点,提高使用效果且从根本上改善工人的劳动条件减少对环境的污染。
本发明的主要技术特征在于:在由耐火材料、耐火纤维、填料组成的绝热垫基体上涂敷一层耐火层涂料,由锆英石质、碳质耐火材料用作表面耐火层的耐火骨料。
绝热垫片分为前垫片、后垫片两种,使用时绝热垫片的工作表面直接与高温(1300℃-1400℃)的铁水接触,非表面贴合在金属型挡板上并随金属型一起高速旋转,因此要求其具有以下性能:
1.具有较高的耐火度,与高温铁水接触后在一定时间内绝热垫片表面不会熔蚀,冷却到某温度以下又要易与气缸铸件分离。
2.导热系数适宜,要求在0.15-0.20瓦/米度,绝热性能稳定,能有效地防止气缸套铸件两端麻口、白口组织,保证易于机械加工。
3.有一定的抗折强度,要求不低于2.0MPA,以保证在正常的使用或运输中不会破裂或变形。
鉴此绝热垫片基体由耐火材料、耐火纤维、填料及粘接剂等组成,根据其工作要求及材料来源、成本等因素选用高铝质耐火材料(铝矾土等)、半硅质耐火材料(硅矿渣、耐火粘土、石墨、硅藻土、膨润土等)用作本体的耐火骨料,填料的作用是减小绝热垫片地脆性及降低绝热垫片的体积密度,其可用纸浆、玻璃纤维等材料,耐火纤维的作用在于提高绝热垫片的抗折强度,其可选用硅酸铝纤维、玻璃纤维等。
绝热垫基体表面耐火涂层采用锆英石质耐火材料(锆英石粉)、含碳耐火材料(煤矸石粉、石墨粉、铅粉等)、粘接剂(耐火粘土)等组成。
其生产方法为:
将绝热垫本体原料干料按配比要求混合通过粘接剂并加适量水结合呈浆料状,经热化后输送到专用压力机内压制成板状,烘烤脱水处理及平整表面后将事先配制好的表面耐火涂料刷涂在板面上;选用相应的冲压模具冲压出所需规格,将成型的绝热垫进行二次烘干。
绝热垫本体组分中(重量比):
绝热垫本体组分中(重量比):
高铝质耐火材料≤30% 30%≤半硅质耐火材料≤50%
耐火纤维 5-15% 填料 10-18%
粘接剂 7-12%
表面耐火涂料组分中(重量比):
锆英石质耐火材料 20-50% 含碳耐火材料>20%
粘接剂 10-30%
实施例:
绝热垫本体用混合料配比(重量比):
高铝质耐火材料 30% 半硅质耐火材料 30%
填料 18% 耐火纤维 14%
粘接剂 8% 水(外加) 适量
表面耐火涂层涂料配比(重量比):
锆英石质耐火材料 30% 含碳耐火材料 40%
粘接剂 30% 水(外加) 适量
本发明应用于金属型离心铸造气缸套铸件具有以下特点:
1.耐火度高,浇注出的气缸铸件两端面平整,且垫片与气缸套铸件的脱离性能好;
2.导热系数适宜,绝热性能稳定,可有效地防止气缸套铸件两端产生麻口、白口组织,根据用户采用铸造工艺的不同,可得到多方面的使用效果:明显改善气缸套两端的切削加工性能,使生产效率提高,刀具消耗减少或减少消耗铸件切头,缩短铸件长度,减轻铸件重量,既提高了材料利用率,又节约了能耗,大大降低了气缸套的铸造成本,经济效果较显著。
3.强度高,不易破裂、变形,损耗少。
4.不危害工人的身体健康,不产生环境污染。