轉(zhuǎn)臂體鑄件生產(chǎn)工藝

時(shí)間:2022-09-26 03:13:31

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摘要:介紹了轉(zhuǎn)臂體的鑄件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求,詳細(xì)闡述了其鑄造工藝措施:(1)采用呋喃樹(shù)脂自硬砂造型,水平分型,一箱2件;(2)采用半封閉式澆注系統(tǒng),在壁厚比較厚的位置設(shè)置了外置冷鐵,在另一處熱節(jié)側(cè)面設(shè)置φ70mm壓邊冒口,并增設(shè)1個(gè)出氣冒口;(3)采用Q10或Q12生鐵,爐料配比為50%生鐵+30%廢鋼+20%回爐料,使用增碳劑調(diào)整最終的w(C)量,采用沖入法進(jìn)行球化處理,在出鐵與澆注過(guò)程中采取二次孕育處理工藝。生產(chǎn)結(jié)果顯示:鑄件外觀平整,無(wú)任何目視可見(jiàn)的裂紋、粘砂等鑄造缺陷,厚大部位沒(méi)有出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷,磁粉探傷達(dá)到3級(jí),射線探傷達(dá)到2級(jí),金相組織和力學(xué)性能均符合技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞:球墨鑄鐵;轉(zhuǎn)臂體;縮孔筆者

公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)臂體鑄件材料牌號(hào)為QT400-15,鑄件輪廓尺寸為990mm×300mm×300mm,鑄件質(zhì)量93kg,鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,壁厚相差較大,最大壁厚達(dá)到100mm,最小壁厚為25mm。技術(shù)要求:鑄件表面不允許出現(xiàn)任何目視可見(jiàn)的裂紋、縮孔和冷隔,并且按GB/T9444進(jìn)行磁粉探傷,磁粉檢測(cè)的質(zhì)量等級(jí)不大于3級(jí);內(nèi)部按ASTME446、ASTME186進(jìn)行射線探傷,X光射線檢驗(yàn)的質(zhì)量等級(jí)大于3級(jí)。

1鑄造工藝設(shè)計(jì)

1.1造型工藝

采用呋喃樹(shù)脂自硬砂造型,原砂采用粒度為40/70目的天然石英砂,w(SiO2)>90%,含水量<0.2%,微粉含量(140目篩以下)0.5%~1.0%,灼燒減量<5%;再生砂的灼燒減量<3.0%,200目篩底盤量<0.2%,含水量<0.2%;呋喃樹(shù)脂w(N)2.0%~5.0%,24h抗拉強(qiáng)度>1.5MPa,游離甲醛<0.3%,游離酚<0.3%;有機(jī)磺酸固化劑的粘度一般控制在低于200mPa•s,水不溶物的含量<0.1%,同時(shí)冷凍和隨后的溶解之間要有可逆性。采用金屬模型,型板造型,保證尺寸精度的要求。鑄件采用水平分型,一箱2件造型,砂箱尺寸為1200mm×800mm×200/200mm,使用震實(shí)臺(tái)進(jìn)行震實(shí)以提高其緊實(shí)度,減少因鑄型膨脹而使鑄件產(chǎn)生縮孔等鑄造缺陷。砂芯數(shù)量為4塊,砂芯要舂實(shí),并在非刷涂料面扎氣眼。采用半封閉式澆注系統(tǒng),內(nèi)澆道設(shè)置在分型面上,每件2道內(nèi)澆道,。澆道比為∑F直:∑F橫:∑F內(nèi)=1.2:1.4:1,其中,直澆道截面積為17cm2,橫澆道截面積為20cm2,內(nèi)澆道截面積為14cm2。由于鑄件壁厚不均勻,在壁厚比較厚的位置鋪放了外置冷鐵,降低該位置的局部熱量,從而降低該位置的模數(shù),改變鑄件凝固順序,消除局部熱節(jié),進(jìn)而消除該位置的縮孔、縮松缺陷,并在合箱前用乙炔焰對(duì)冷鐵部位進(jìn)行烘烤,避免冷鐵過(guò)涼產(chǎn)生水分致使該部位出現(xiàn)氣孔缺陷。此外,在另一處熱節(jié)側(cè)面設(shè)置尺寸為φ70mm的壓邊冒口,并且增設(shè)1個(gè)尺寸為15mm×20mm的出氣冒口,以增加其補(bǔ)縮和出氣的能力。

1.2熔煉工藝

1.2.1原材料

采用Q10或Q12生鐵,其化學(xué)成分為:w(S)≤0.020%,w(Mn)≤0.25%,w(P)≤0.07%,w(Si)0.5%~1.4%。選用優(yōu)質(zhì)廢鋼,其化學(xué)成分為:w(C)≤0.30%,w(Mn)≤0.50%,w(P)≤0.05%,w(S)≤0.05%,w(Cr)≤0.30%。爐料配比為50%生鐵+30%廢鋼+20%回爐料,使用增碳劑來(lái)調(diào)整最終的w(C)量。選用粒度為6~35mm的FeSiMg8RE5球化劑,其主要化學(xué)成分為:w(Mg)7%~9%,w(RE)2%~6%,w(Si)35%~44%,w(Ca)4.0%~5.0%,w(Ba)3%~5%;采用Si-Ba孕育劑。要求鐵液的化學(xué)成分為:w(C)3.30%~3.80%,w(S)≤0.014%,w(Mn)0.25%~0.4%,w(P)≤0.05%,w(Si)2.4%~3.0%,w(Cr)≤0.20%,w(Ti)≤0.20%,w(Mg)0.03%~0.05%。

1.2.2熔煉工藝

采用沖入法進(jìn)行球化處理[2-6],處理溫度要求在1480~1520℃,出鐵前在包底加入0.25%的鐵液凈化劑,在扒渣前攪拌均勻;同時(shí)在包底加入1.2%的球化劑與0.6%的孕育劑,并覆蓋碎鐵屑或一塊鋼板,以免影響球化效果。鑄件澆注溫度控制在1340~1370℃,澆注時(shí)加入0.2%、粒度為0.2~0.5mm的隨流孕育劑。整箱澆注時(shí)間不超過(guò)120s,鑄件達(dá)到冷卻時(shí)間后,開(kāi)箱取樣。

2生產(chǎn)結(jié)果

通過(guò)采用上述工藝,有效防止了厚大部位出現(xiàn)的縮孔、縮松缺陷,并能達(dá)到磁粉探傷3級(jí),射線探傷2級(jí),且鑄件外觀平整,無(wú)任何目視可見(jiàn)的裂紋、粘砂等鑄造缺陷,尺寸精度也達(dá)到圖紙要求的±0.2mm,成品率達(dá)到90%以上。經(jīng)對(duì)鑄件本體與試樣檢測(cè),球化率≥80%,石墨球數(shù)≥100個(gè)/mm2;石墨最大直徑≤76μm,石墨形態(tài)如圖3所示。隨機(jī)選取3件鑄件測(cè)量其力學(xué)性能,結(jié)果如表1所示。

3結(jié)束語(yǔ)

嚴(yán)格控制原材料,在鑄件工藝設(shè)計(jì)中增加外冷鐵,并在合箱前進(jìn)行烘烤,改變了鐵液凝固順序,減少了冷鐵帶入的水分,從而減少了縮孔等鑄造缺陷的產(chǎn)生。在熔煉過(guò)程中嚴(yán)格要求操作過(guò)程,在出鐵與澆注過(guò)程中采取二次孕育處理工藝,對(duì)鐵液進(jìn)行凈化處理,改善了石墨形態(tài),提高了鑄件力學(xué)性能。

參考文獻(xiàn)

[1]何義雄,沈火元.內(nèi)置輪轂鑄件的生產(chǎn)工藝[J].現(xiàn)代鑄鐵,2013,(03):56-58.

[2]張繼峰.提高QT450-10鐵素體球鐵鑄態(tài)率的工藝方法[J].現(xiàn)代鑄鐵,2017,(02):28-31.

[3]肖連華.球墨鑄鐵軋輥的球化孕育處理分析與應(yīng)用[J].現(xiàn)代鑄鐵,2017,(05):19-21.

[4]彭凡,尤國(guó)慶,郭亮.QT900-2高強(qiáng)韌厚大斷面球墨鑄鐵的研究[J].現(xiàn)代鑄鐵,2018,(01):33-37.

[5]陳建國(guó),王小偉,王國(guó)華.高Si球墨鑄鐵磨煤機(jī)搖臂的生產(chǎn)工藝[J].現(xiàn)代鑄鐵,2018,(01):38-40.

[6]黃彪,龔文邦,高輝武,等.高Si球墨鑄鐵及其應(yīng)用發(fā)展[J].現(xiàn)代鑄鐵,2018,(01):29-32.

作者:徐小光 單位:齊齊哈爾市精鑄良鑄造有限責(zé)任公司