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铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺.pdf

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铝合金 冷凝 锅炉 生产工艺
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摘要
申请专利号:

CN201910048760

申请日:

20190118

公开号:

CN109622885A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: B22C9/02;B22C9/22;B22C3/00;C22F1/04 主分类号: B22C9/02;B22C9/22;B22C3/00;C22F1/04
申请人: 山东鸿源新材料有限公司
发明人: 李兴华;周仕勇
地址: 256102 山东省淄博市沂源县悦庄工业园
优先权:
专利代理机构: 37212 代理人: 马雁
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910048760

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

本发明涉及一种铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,属于冷凝式锅炉用锅炉片生产制造领域。包括以下步骤:(1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型;(2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,采用重力铸造,用熔炼铝液进行重力浇注,得铸件毛坯;(3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,清理,再机械加工,得铝合金冷凝式锅炉片。本发明所得的铝合金锅炉片,热交换性能好、成品率高、成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性能稳,满足低排放冷凝式锅炉的要求。

权利要求书

1.一种铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤: (1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型; (2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,采用重力铸造,用熔炼铝液进行重力浇注,得铸件毛坯; (3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,清理,再机械加工,得铝合金冷凝式锅炉片。 2.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,?#26448;?#30722;制芯方法,采用50-100目热固性酚醛树脂?#26448;?#30722;,发气量≤8ml/g,常温抗弯强度≥4MPa,热态抗弯强度≥4MPa。 3.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,砂子采用高温焙烧砂;?#26448;?#30722;用量不超过产?#20998;?#37327;的1.5倍。 4.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,耐火涂料是为水基刚玉涂料。 5.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,重力铸造,采用倾转式重力铸造,包括至少三段倾转速度。 6.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,熔炼铝液采用天燃气熔铝炉熔?#31471;?#24471;。 7.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,熔炼铝液的材质为ZL104。 8.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,专用模具为随形的铸铁模框,包括浇注?#20302;场?#21152;热、保温、冷却和抽真空?#20302;场?9.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,固溶时效处理,采用T6处理工艺,固溶保温时间为4小时,时效保温时间为6小时。 10.根据权利要求1所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,其特征在于,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得合格品。

说明书


铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺
技术领域


本发明涉及一种铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,属于冷凝式锅炉用锅炉片生产
制造领域。


背景技术


目前铝合金冷凝式锅炉片的生产领域,主要的工艺方法有一种,一种是粘土砂造
型加?#26448;?#30722;?#23616;?#36896;的方法,另一种是冷芯盒树脂砂型加?#26448;?#30722;芯的铸造方法。


第一种工艺方法的弊端是粘土砂外型含大约3-4.5%的水分,铸造时产品容易产
生呛火、气孔缺陷,而且因粘土砂型硬度不高,容易产生涨箱胀砂缺陷,无法保证锅炉片的
壁厚均匀,从而导致锅炉片的热交换能力与设计有较大偏差。


第二种工艺的弊端是生产成本较高,其原因是虽然采用壳芯工艺,但是砂铝?#28909;?br>然达到4-6:1,较高用砂量导致产品的市场竞争优势较差。


发明内容


本发明的目的是提供一种铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,所得的铝合金锅炉
片,热交换性能好、成品率高、成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性能稳,满足低排放冷凝式锅炉的要
求。


本发明所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,包括以下步骤:


(1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型;


(2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,采用
重力铸造,用熔炼铝液进行重力浇注,得铸件毛坯;


(3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,清理,再机械加工,得铝合金冷凝式锅炉片。


所述的?#26448;?#30722;制芯方法,采用50-100目热固性酚醛树脂?#26448;?#30722;,发气量≤8ml/g,
常温抗弯强度≥4MPa,热态抗弯强度≥4MPa。


所述的?#26448;?#30722;制芯方法,采用高温焙烧砂;?#26448;?#30722;用量不超过产?#20998;?#37327;的1.5倍。


所述的耐火涂料是为水基刚玉涂料。


所述的重力铸造,采用倾转式重力铸造,包括至少三段倾转速度。三段倾转速度为
慢、快、慢。第一段倾转角度0-20°,时间3-8秒;第二段倾转角度21-70°,时间3-8秒;倾转角
度71-90°,时间3-8秒。


所述的熔炼铝液采用天燃气熔铝炉熔?#31471;?#24471;。


所述的熔炼铝液的材质为ZL104。


所述的专用模具为随形的铸铁模框,包括浇注?#20302;场?#21152;热、保温、冷却和抽真空系
统。


所述的固溶时效处理,采用T6处理工艺,固溶保温时间为4-6小时,时效保温时间
为6-8小时。


所述的对铝合金冷凝式锅炉片检验,得合格品。


与现有技术相比,本发明的有益效果是:


本发明所得的铝合金锅炉片,热交换性能好、成品率高、成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性
能稳,满足低排放冷凝式锅炉的要求。


具体实施方式


下面对本发明实施例中的技术方案作进一步清楚、完整地描述:


实施例1


一种0.5吨全预混高效冷凝锅炉,热效率为108.9%,氮氧化物排量8㎎/m
3,要求锅
炉片热交换性能高、?#36879;?#34432;性能好、气密性高,壁厚5㎜±0.5毫米,要求装配尺寸精确。锅炉
片分为前片、中片、后片三种,每个锅炉用前后片各1片,中片6片。


所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,包括以下步骤:


(1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型;?#26448;?#30722;制芯方法,采用50目热固性
酚醛树脂?#26448;?#30722;,发气量≤8ml/g,常温抗弯强度≥4MPa,热态抗弯强度≥4MPa。?#26448;?#30722;用量
为产?#20998;?#37327;的1.2倍。采用高温焙烧砂。


发气量是指的?#26448;?#30722;的发气量。属于?#26448;?#30722;的常规技术参数。之所以叫?#26448;?#30722;,就
是砂粒表面覆盖了一层树脂膜,在加温到230℃时,树脂膜把砂粒粘结在一起后固化变成砂
芯。砂芯在遇到高温的铝液时,表面的树脂要燃烧并释放气体,释放气体的多少也就是发气
量。一般?#26448;?#30722;发气量在15-25≤8ml/g,这里所选的发气量是一种特制的极低发气量。


(2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,耐火涂料是为水基刚玉涂料。


与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,专用模具为随形的铸铁模框,包括浇注系
统、加热、保温、冷却和抽真空?#20302;场?br>

积热锥是指锅炉片本体上为了增加换热面积而设置了很多圆柱,行业名称为积热
锥,积攒热量的圆锥。积热锥砂型,就是造出积热锥的模子。


随形,就是随着产品的形状。


采用重力铸造,采用天燃气熔铝炉熔炼ZL104后,重力浇注,采用倾转式重力铸造,
包括至少三段倾转速度。三段倾转速度为慢、快、慢。第一段倾转角度0°,时间5秒;第二段倾
转角度21°,时间5秒;第三段倾转角度71°,时间5秒。


得铸件毛坯;


(3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,采用T6处理工艺,固溶保温时间为4小时,时效
保温时间为6小时。清理,再机械加工,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


产品去除内腔和表面的残砂,清理掉飞边毛刺,整体用不锈钢丸喷砂处理后,按照
图纸加工出进出水孔和连接装配尺寸,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


采用这种工艺后,锅炉片成品率控制在90%以上,满足热交换性能高、?#36879;?#34432;性能
好、气密性高,壁厚均匀符合图纸,装配尺寸精确,成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性能稳定,满足全
预混高效冷凝锅炉的要求。


实施例2


一种0.6吨全预混高效冷凝锅炉,热效率为108.7%,氮氧化物排量8㎎/m
3,要求锅
炉片热交换性能高、?#36879;?#34432;性能好、气密性高,壁厚5㎜±0.5毫米,要求装配尺寸精确。锅炉
片分为前片、中片、后片三种,每个锅炉用前后片各1片,中片6片。


所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,包括以下步骤:


(1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型;?#26448;?#30722;制芯方法,采用100目热固
性酚醛树脂?#26448;?#30722;,发气量≤8ml/g,常温抗弯强度≥4MPa,热态抗弯强度≥4MPa。?#26448;?#30722;用
量为产?#20998;?#37327;的1.3倍。采用高温焙烧砂。


发气量是指的?#26448;?#30722;的发气量。属于?#26448;?#30722;的常规技术参数。之所以叫?#26448;?#30722;,就
是砂粒表面覆盖了一层树脂膜,在加温到230℃时,树脂膜把砂粒粘结在一起后固化变成砂
芯。砂芯在遇到高温的铝液时,表面的树脂要燃烧并释放气体,释放气体的多少也就是发气
量。一般?#26448;?#30722;发气量在15-25≤8ml/g,这里所选的发气量是一种特制的极低发气量。


(2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,耐火涂料是为水基刚玉涂料。


与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,专用模具为随形的铸铁模框,包括浇注系
统、加热、保温、冷却和抽真空?#20302;场?br>

积热锥是指锅炉片本体上为了增加换热面积而设置了很多圆柱,行业名称为积热
锥,积攒热量的圆锥。积热锥砂型,就是造出积热锥的模子。


随形,就是随着产品的形状。


采用重力铸造,采用天燃气熔铝炉熔炼ZL104后,重力浇注,采用倾转式重力铸造,
包括至少三段倾转速度。


三段倾转速度为慢、快、慢。第一段倾转角度20°,时间3秒;第二段倾转角度50°,时
间3秒;第三段倾转角度80°,时间8秒。


得铸件毛坯;


(3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,采用T6处理工艺,固溶保温时间为5小时,时效
保温时间为8小时。清理,再机械加工,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


产品去除内腔和表面的残砂,清理掉飞边毛刺,整体用不锈钢丸喷砂处理后,按照
图纸加工出进出水孔和连接装配尺寸,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


采用这种工艺后,锅炉片成品率控制在90%以上,满足热交换性能高、?#36879;?#34432;性能
好、气密性高,壁厚均匀符合图纸,装配尺寸精确,成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性能稳定,满足全
预混高效冷凝锅炉的要求。


实施例3


一种0.8吨全预混高效冷凝锅炉,热效率为108.6%,氮氧化物排量8㎎/m
3,要求锅
炉片热交换性能高、?#36879;?#34432;性能好、气密性高,壁厚5㎜±0.5毫米,要求装配尺寸精确。锅炉
片分为前片、中片、后片三种,每个锅炉用前后片各1片,中片6片。


所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,包括以下步骤:


(1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型;?#26448;?#30722;制芯方法,采用80目热固性
酚醛树脂?#26448;?#30722;,发气量≤8ml/g,常温抗弯强度≥4MPa,热态抗弯强度≥4MPa。?#26448;?#30722;用量
为产?#20998;?#37327;的1.4倍。采用高温焙烧砂。


发气量是指的?#26448;?#30722;的发气量。属于?#26448;?#30722;的常规技术参数。之所以叫?#26448;?#30722;,就
是砂粒表面覆盖了一层树脂膜,在加温到230℃时,树脂膜把砂粒粘结在一起后固化变成砂
芯。砂芯在遇到高温的铝液时,表面的树脂要燃烧并释放气体,释放气体的多少也就是发气
量。一般?#26448;?#30722;发气量在15-25≤8ml/g,这里所选的发气量是一种特制的极低发气量。


(2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,耐火涂料是为水基刚玉涂料。


与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,专用模具为随形的铸铁模框,包括浇注系
统、加热、保温、冷却和抽真空?#20302;场?br>

积热锥是指锅炉片本体上为了增加换热面积而设置了很多圆柱,行业名称为积热
锥,积攒热量的圆锥。积热锥砂型,就是造出积热锥的模子。


随形,就是随着产品的形状。


采用重力铸造,采用天燃气熔铝炉熔炼ZL104后,重力浇注,采用倾转式重力铸造,
包括至少三段倾转速度。


三段倾转速度为慢、快、慢。第一段倾转角度15°,时间8秒;第二段倾转角度70°,时
间8秒;第三段倾转角度90°,时间3秒。


得铸件毛坯;


(3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,采用T6处理工艺,固溶保温时间为6小时,时效
保温时间为7小时。清理,再机械加工,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


产品去除内腔和表面的残砂,清理掉飞边毛刺,整体用不锈钢丸喷砂处理后,按照
图纸加工出进出水孔和连接装配尺寸,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


采用这种工艺后,锅炉片成品率控制在90%以上,满足热交换性能高、?#36879;?#34432;性能
好、气密性高,壁厚均匀符合图纸,装配尺寸精确,成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性能稳定,满足全
预混高效冷凝锅炉的要求。


实施例4


一种1吨全预混高效冷凝锅炉,热效率为108.9%,氮氧化物排量8㎎/m
3,要求锅炉
片热交换性能高、?#36879;?#34432;性能好、气密性高,壁厚5㎜±0.5毫米,要求装配尺寸精确。锅炉片
分为前片、中片、后片三种,每个锅炉用前后片各1片,中片14片。


本发明所述的铝合金冷凝式锅炉片的生产工艺,包括以下步骤:


(1)?#26448;?#30722;制芯方法制取水道芯和积热锥砂型;?#26448;?#30722;制芯方法,采用90目热固性
酚醛树脂?#26448;?#30722;,发气量≤8ml/g,常温抗弯强度≥4MPa,热态抗弯强度≥4MPa。?#26448;?#30722;用量
为产?#20998;?#37327;的1.5倍。采用高温焙烧砂。


发气量是指的?#26448;?#30722;的发气量。属于?#26448;?#30722;的常规技术参数。之所以叫?#26448;?#30722;,就
是砂粒表面覆盖了一层树脂膜,在加温到230℃时,树脂膜把砂粒粘结在一起后固化变成砂
芯。砂芯在遇到高温的铝液时,表面的树脂要燃烧并释放气体,释放气体的多少也就是发气
量。一般?#26448;?#30722;发气量在15-25≤8ml/g,这里所选的发气量是一种特制的极低发气量。


(2)水道芯外表面涂?#26448;?#28779;涂料后,耐火涂料是为水基刚玉涂料。


与积热锥砂型组合,放置到专用模具中,专用模具为随形的铸铁模框,包括浇注系
统、加热、保温、冷却和抽真空?#20302;场?br>

积热锥是指锅炉片本体上为了增加换热面积而设置了很多圆柱,行业名称为积热
锥,积攒热量的圆锥。积热锥砂型,就是造出积热锥的模子。


随形,就是随着产品的形状。


采用重力铸造,采用天燃气熔铝炉熔炼ZL104后,重力浇注,采用倾转式重力铸造,
包括至少三段倾转速度。三段倾转速度为慢、快、慢。第一段倾转角度10°,时间6秒;第二段
倾转角度40°,时间4秒;第三段倾转角度85°,时间4秒。


得铸件毛坯;


(3)对铸件毛坯进行固溶时效处理,采用T6处理工艺,固溶保温时间为6小时,时效
保温时间为7小时。清理,再机械加工,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


产品去除内腔和表面的残砂,清理掉飞边毛刺,整体用不锈钢丸喷砂处理后,按照
图纸加工出进出水孔和连接装配尺寸,然后,对铝合金冷凝式锅炉片检验,得铝合金冷凝式
锅炉片合格品。


采用这种工艺后,锅炉片成品率控制在90%以上,满足热交换性能高、?#36879;?#34432;性能
好、气密性高,壁厚均匀符合图纸,装配尺寸精确,成?#38236;汀?#22806;观美丽、综合性能稳定,满足全
预混高效冷凝锅炉的要求。


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