樹脂砂生產(chǎn)大型鑄鐵件工藝分析與質(zhì)量控制

為確定呋喃樹脂砂的合理吃砂量,研究了以硅砂為原砂制備的呋喃樹脂砂在100~500℃內(nèi)的潰散性,確定了型砂全部潰散時(shí)的最低溫度為350℃;然后,運(yùn)用procast軟件模擬了不同壁厚的圓筒形鑄鐵件的凝固過程及鑄型和型芯的溫度場(chǎng),并研究了圓筒形鑄鐵件壁厚(模數(shù))與呋喃樹脂砂臨界吃砂量的關(guān)系,最終得到了兩者之間的回歸方程。

對(duì)呋喃樹脂砂球墨鑄鐵件表層球化衰退原因進(jìn)行了分析。鑄件正常區(qū)和球化衰退區(qū)的化學(xué)成分以及各種造型材料的成分分析表明:型砂的w(s)和w(n)含量高是引起表層球化衰退的主要原因。通過改變型砂配料,降低w(s)、w(n)量,使衰退層厚度從2mm降到了0．3mm。

對(duì)我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展與鑄件應(yīng)用狀況進(jìn)行了分析闡述,結(jié)合對(duì)汽車鑄件的要求和一汽鑄造有限公司的汽車鑄件生產(chǎn)實(shí)例對(duì)汽車鑄件質(zhì)量控制方法進(jìn)行探討。

改革開放的三十多年時(shí)間之中,我國(guó)機(jī)械制造工業(yè)得到了飛速的發(fā)展與邁進(jìn),許許多多的高端機(jī)械產(chǎn)品品牌幾乎與發(fā)達(dá)國(guó)家同時(shí)推出。在機(jī)械制造,機(jī)床,輕工設(shè)備方面灰鑄鐵件的應(yīng)用和技術(shù)水平得到了很大程度上的提升,有效的滿足了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需要,但是目前灰鑄鐵件方面仍然存在著一定的問題,本文就灰鑄鐵件的存在缺陷進(jìn)行了探討,著重分析和總結(jié)了其質(zhì)量管理與控制。

介紹了3萬噸樹脂砂鑄鐵車間廠房形式、總體布局、各工部工藝設(shè)備的布置形式和設(shè)備配備等。設(shè)計(jì)將砂處理、熔化、落砂與其它工部隔開,改善勞動(dòng)環(huán)境。

介紹了我國(guó)大型鑄鐵件的生產(chǎn)歷史和發(fā)展特點(diǎn),指出鐵液溫度和供給量的正確控制、起重能力的合理選擇、地坑設(shè)置及隊(duì)伍建設(shè)是生產(chǎn)大型鑄鐵件的獨(dú)有和不可缺少的基本條件,并用渣罐、泵體和機(jī)床床身的生產(chǎn)實(shí)例來說明大型鑄鐵件的工藝特點(diǎn)。

介紹大型灰鐵和球鐵鑄件原鐵液的推薦化學(xué)成分和提高其力學(xué)性能的措施;同時(shí)介紹生產(chǎn)大型球鐵件用的球化劑及球化處理工藝、孕育劑及孕育工藝的選擇原則。認(rèn)為要生產(chǎn)合格大型鑄鐵件,嚴(yán)格選料是基礎(chǔ),恰當(dāng)?shù)那蚧驮杏幚砉に囀潜ＷC。

介紹呋喃樹脂自硬砂在紡織機(jī)械鑄鐵件生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用,詳細(xì)闡述了原材料選取,呋喃樹脂自硬砂制備工藝、造型與制芯等工序的操作要點(diǎn)及應(yīng)用實(shí)例,分析了呋喃樹脂自硬砂代替普通粘土干型砂工藝的利益所在。

介紹呋喃樹脂自硬砂在紡織機(jī)械類鑄鐵件生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用,詳細(xì)闡述了原材料選取,呋喃樹脂自硬砂制備工藝、造型與制芯等工序的操作要點(diǎn)及應(yīng)用實(shí)例,分析了呋喃樹脂自硬砂代替普通粘土干型砂工藝的利益所在。

從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),對(duì)呋喃樹脂自硬砂的主要工藝性能:強(qiáng)度、硬化時(shí)間和發(fā)氣量的影響因素及其控制措施作了具體的介紹,并集中討論了樹脂砂生產(chǎn)中易產(chǎn)生的缺陷及應(yīng)對(duì)措施。

探索樹脂砂生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)與改造。對(duì)工藝流程、主要設(shè)備、廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和改造。工藝設(shè)計(jì)與改造后,工作的機(jī)械化程度和自動(dòng)水平提高了,空氣中粉塵含量也大大降低了,達(dá)到了機(jī)電一體化的生產(chǎn)水平。鑄件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展使得樹脂砂的生產(chǎn)工廠不斷出現(xiàn),對(duì)于生產(chǎn)線的工藝的要求日益提高,在大型的廠房中鑄件的規(guī)模較完善,而小工廠的設(shè)備則相對(duì)落后,如何更好的提高生產(chǎn)生產(chǎn)工藝,減少成本的投入,減少環(huán)境的污染、提高效益,是樹脂砂生產(chǎn)工作者要研究的問題。

介紹我公司鑄鐵車間樹脂砂鑄造工藝,以及樹脂砂生產(chǎn)線技術(shù)改造中主要設(shè)備的選型和樹脂砂替代粘土砂的鑄造生產(chǎn)線改造后鑄件質(zhì)量、作業(yè)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益等方面取得的效果。

呋喃樹脂砂生產(chǎn)鑄鋼件的實(shí)踐

常用合金鑄鐵件生產(chǎn)

敘述了灰鑄鐵的力學(xué)性能、工藝性能、使用性能和化學(xué)成分,c、si、mn、p、s是灰鑄鐵的五種基本元素,根據(jù)性能需要,有時(shí)還加入少量的合金元素。迄今為止,國(guó)內(nèi)外對(duì)于孕育處理的作用機(jī)理尚未有一致的說法,但一致認(rèn)為孕育處理具有以下共性:爐前性與隨流性；少量性或微量性；形核性。最后,介紹了灰鑄鐵在缸體、缸蓋以及機(jī)床鑄件上的應(yīng)用情況:(1)一汽鑄造有限公司研究了高ce條件下生產(chǎn)ht300缸體、缸蓋鑄件的方法,穩(wěn)定地生產(chǎn)出了載重汽車大功率柴油機(jī)的缸體、缸蓋鑄件,材料牌號(hào)達(dá)到ht300；(2)煙臺(tái)冰輪重型機(jī)件有限公司出口日本的臥式加工中心床身導(dǎo)軌面的金相組織為a型石墨,珠光體體積分?jǐn)?shù)在98%以上,抗拉強(qiáng)度為310～340mpa,硬度為180～200hb。

針對(duì)大型飛輪鑄鐵件內(nèi)部縮孔及冒口頸處輪緣組織粗大等鑄造缺陷問題(鑄件成品率僅達(dá)65%),進(jìn)行了工藝改進(jìn)。取消了補(bǔ)縮冒口,采用無冒口工藝。利用高梯形截面環(huán)形橫澆道和多個(gè)扁梯形截面的內(nèi)澆道實(shí)現(xiàn)對(duì)飛輪鑄件的補(bǔ)縮及自補(bǔ)縮,外加冷鐵配合使用以及包內(nèi)孕育等一系列有效措施,能夠有效地解決厚壁大型鑄鐵件的縮孔及鑄件局部晶粒粗大的問題,生產(chǎn)出的鑄件能夠滿足使用性能要求,成品率提高到100%。

通過分析大型鑄鐵件的特點(diǎn),認(rèn)為其澆注工藝設(shè)計(jì)的主要原則應(yīng)當(dāng)是:分散底注、快速澆注和高溫澆注;并對(duì)各種澆注工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。最后用葉片環(huán)狀支架、壓縮機(jī)缸體上側(cè)、橫梁等大型鑄鐵件的澆注工藝實(shí)例說明采用分散底注的澆注方式,同時(shí)適當(dāng)提高澆注溫度和速度,可以提高鑄件成品率。

我廠從76年開始在鑄鐵車間推廣了鑄鐵件實(shí)型鑄造這一先進(jìn)工藝。但在生產(chǎn)過程中遇到了實(shí)型鑄鐵件不好清砂的問題,為了解決這一難題,我們學(xué)習(xí)了兄弟廠的經(jīng)驗(yàn),在有關(guān)單位的支援下,在實(shí)型鑄鐵件中試用了雙快水泥自硬砂,經(jīng)幾個(gè)月的試驗(yàn)和生產(chǎn),取得了一些成果,到七七年底止已用這種型砂生產(chǎn)出實(shí)型鑄鐵件100多噸。其中有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的立車齒輪箱(5.3噸)及機(jī)床床身,有鋼板矯正機(jī)上的長(zhǎng)4米多的減速機(jī)蓋等重要鑄件,還有毛重達(dá)8.1噸的機(jī)床立柱。這些鑄件部分已經(jīng)機(jī)械加工至裝配出廠,總的

針對(duì)樹脂砂離心鑄鐵管粘砂問題，研究出防止粘砂的燒結(jié)易剝離型涂料，并對(duì)其防粘砂機(jī)理進(jìn)行了分析。

詳細(xì)介紹了采用呋喃樹脂砂生產(chǎn)出口閥門鑄鋼件的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)對(duì)其常見鑄造缺陷的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析并提出了防范措施。

我公司為沈陽中捷機(jī)床廠生產(chǎn)的立車橫梁vmg6(13150mm×2000mm×1100mm),毛重87t,最大壁厚300mm。此機(jī)床為沈陽機(jī)床廠引進(jìn)德國(guó)技術(shù)生產(chǎn),由德國(guó)工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)圖樣設(shè)計(jì)及后期裝配完成,對(duì)鑄件外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量要求較高,材質(zhì)為ggg-40-15(相當(dāng)于我國(guó)qt500—7),導(dǎo)軌硬度175～250hbw,球化等級(jí)大于3級(jí),厚大斷面組織為鐵素體+珠光體,是標(biāo)準(zhǔn)的大型球墨鑄鐵件。熔煉設(shè)備:20t+40t中頻感應(yīng)電爐。澆注設(shè)備:25t+40t澆包球化處理澆注。造型工藝:呋喃樹脂砂砂箱造型。補(bǔ)縮工藝:外冷鐵+自補(bǔ)縮。

介紹了大型鑄鐵件過濾器的過濾面積、強(qiáng)度、安放及成本等問題,針對(duì)現(xiàn)有過濾方案的缺點(diǎn),提出了工藝設(shè)計(jì)靈巧、適應(yīng)面廣、過濾成本低的西利解決方案。