铸钢件生产工艺要求及质量标准

   日期:2018-12-04     来源:长城铸钢官网    作者:新乡市长城铸钢有限公司    浏览:3    评论:0    
核心提示:铸钢件生产工艺要求及质量标准

一、混砂工艺标准

(一)材料要求:

1、造型砂:符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求,一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂,原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定,原砂的含泥质量分数应小于2%,原砂中的水份必须严格控制,且一般应进行烘干。

2、水玻璃:水玻璃模应根据铸件大小来确定。

(1)小砂型(芯)为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。

(2)中型砂型(芯)可选用M=2.3—2.6的水玻璃。

(3)生产周期长的大型砂型(芯)选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。

(二)混制比例(质量分数%)

造型砂/水玻璃=100:6~8

(三)混制时间:一般情况下混制5分钟,室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。

(四)混制后要求:混制好的造型砂要求无块状或团状,流动性较好。

二、造型工艺要点:

(一)基本原则:

1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。

2、大平面应放在下面。

3、薄壁部分应放在下面。

4、厚大部分应放在上面。

5、应尽量减少砂芯的数量。

6、应尽量采用平直的分型面。

(二)基本要求:

1、木模:要求轮廓完整,无裂纹、无破损、无残缺,表面光洁,尺寸符合铸造工艺图纸要求,并经常进行尺寸校验。

2、砂箱:砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定,大、中型砂箱应焊接箱筋。

3、浇注系统:根据铸件的结构特点的工艺要求,选择适宜的浇注系统,通常采用顶注式、底注式。

(1)浇注系统设置基本原则:浇口、冒口安放位置合理,大小适宜不妨碍铸件收缩,便于排气、落砂和清理,应使铸型尺寸尽量减少,简化造型操作,节省型砂用量和降低劳动强度。

(2)内浇道位置的注意事项。

1)内浇道不应设在铸件重要部位。

2)应使金属液流至型腔各部位的距离最短。

3)应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。

4)应使金属液能均匀分散,快速地充满型腔。

5)不要正对铸型中的冷铁和芯撑。

4、冒口

(1)冒口设置基本原则:

1)根据铸件的结构和工艺要求正确选择冒口的形状、大小和安放位置。

2)根据冒口的有效补缩范围合理地确定冒口数量。

(2)冒口设置基本要求:

1)对于壁厚不均匀的铸件,每个热节部位都必须设置冒口。

2)应尽量设置在铸件被补缩部位的顶部或近旁。

3)当铸件在不同高度上有热节需要补缩时,可设置多个冒口,但各冒口的补缩区必须隔开。

4)冒口最好不设置在铸件重要的或受力较大的部位。

5)应尽量使内浇道通过冒口。

6)冒口应尽量不设置在铸件应力集中处。

7)冒口最好设置在铸件需要机械加工的表面上。

(三)造型操作:

1、操作流程

顺序是:选取合适砂箱→放置木模→填砂→紧实→放置上砂箱→安置浇冒口→填砂→紧实→起模修型→硬化

2、操作方法及质量标准

(1)根据铸件模型的形状和大小,选取合适的砂箱。

(2)把铸件模型放到砂箱内的适当位置。

(3)往砂箱中加入适当造型砂,使用工具将砂箱中的造型砂紧实,紧实程度要适中。

(4)用刮板刮去高出砂箱的造型砂,使砂型表面和砂箱的边缘平齐。

(5)用毛刷清理模型表面浮砂,覆盖塑料薄膜并使薄膜平整。

(6)放置上砂箱,上、下砂箱箱口要对齐。

(7)在上砂箱中合适位置放置浇冒口,添加造型砂并紧实。

(8)分箱起模,修型并扎气眼硬化。

3、砂型型腔质量要求

(1)砂型无飞边、无毛刺、无残缺,型腔内干净无残砂等异物。

(2)型腔应干燥,硬化程度高,合箱前要保证充分干燥(冬季可适当延长硬化和烘烤时间)。

(3)砂型轮廓完整、清晰,合箱箱印或记号完整清晰。

(4)浇口、冒口位置设置合理、大小符合要求;排气孔通畅、浇注系统根据铸件设置合理。

4、合箱

合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在一起成为铸型的过程。习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。

合箱工作一般按以下步骤进行:

(1) 全面检查、清(扫、修理所有砂型和砂芯,特别要注意检查砂芯的烘干程度和通气道是否通畅。不符合要求者,应进行返修或废弃。

(2) 按下芯次序依次将砂芯装入砂型,并严格检查和保证铸件壁厚、砂芯固定、芯头排气和填补接缝处的间隙。

(3) 仔细清除型内散砂,全面检查下芯质量,在分型面上沿型腔外围放上一圈泥条或石棉绳,以保证合箱后分型面密合,避免液态金属从分型面间隙流出。随后即可正式合上箱。

(4) 放上压铁或用螺栓、金属卡子固紧铸型。放好浇口杯、冒口圈。在分型面四周接缝处抹上砂泥以防止跑火。最后全面清理场地,以便安全方便地浇注。

三、钢液的熔炼工艺要求:

(一)操作流程

选择炉料(废钢)→熔化钢液→清理钢液废渣→添加金属矿石→钢液材质化验分析→根据化验分析进行钢液材质处理→脱氧→钢液出炉

(一)炉料的选择要求:

1、根据准备浇铸件材质的要求,合理选择炉料搭配使用。产品钢号,应在投料时就控制成份含量。出炉前半小时取炉前样送检分析。

2、对含有油污,污垢的炉料下炉前要进行清理。

3、对含有镀锌的炉料最好不用。

4、所选用的炉料必须严格控制S、P有害元素的含量。

5、严格遵守熔炼工艺制度。尽量采用满功率,快速溶炼。

(二)浇注前钢液材质化验

出炉前半小时取炉前样送检进行化验分析,钢液的材质应符合铸件材质允许的范围内,不符合的应进行调质,直到符合要求。

(三)脱氧

把钢液表面的杂质处理后,进行脱氧处理:

1、脱氧剂加入顺序:先加锰铁,后加硅铁,最后加入纯铝。

注:脱氧剂锰铁、硅铁在出炉前5—8分钟加入,纯铝在出炉时加入。钢液1480—1500℃加锰铁、硅铁,1610—1630℃加纯铝。

2、脱氧剂的加入量(占钢液质量分数%)

脱氧剂名称锰铁硅铁硅钙粉纯铝
脱氧剂用量0.1—0.20.05—0.070.2—0.30.04—0.06

注:脱氧剂可分多批次加入,钢包每次接钢水前,应放入小块纯铝进行终脱氧处理。

四、浇注工艺要求

(一) 浇注前的准备工作

(1) 了解浇注合金的种类、牌号、待浇注铸型的数量和估算所需金属液的重量。

(2) 检查浇包的修理质量、烘干预热情况及其运输与倾转机构的灵活性和可靠牲。

(3) 熟悉各种铸型在车间所处的位置,以确定浇注次序。

(4) 检查浇口、冒口圈的安放及铸型的紧固情况。

(5) 清理浇注场地,保证浇注安全。

(二) 浇注操作要点

为了获得合格铸件,必须控制浇注温度、浇注速度,严格遵守浇注操作规程。

(1) 浇注温度

浇注温度对铸件质量影响很大,因此应根据合金种类、铸件结构和铸型特点确定合理的浇注温度范围。金属液由炉中注入浇包时,温度都会降低。根据碳钢的型号,选择适宜的浇注温度,一般浇注温度在1540—1580℃(浇包内钢水温度)。

(2) 浇注操作要点

1) 浇注之前需除去浇包中金属液面上的熔渣。

2)依规定的浇注速度和时间范围进行浇注。

3) 有冒口的铸型,浇注后期应按工艺规范进行点注和补注。对大中型铸件在浇注成型后,冒口要加保温盐进行保温。补火要及时,大型冒口要采取多次补火,补火时间要控制在冒口内的钢液凝固结壳前进行。

4)一般浇注大、中型铸钢件时,钢水要在钢包内静置1—2min镇静后进行浇注。

5)在保证型腔内的气体排出顺畅的条件下,对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度,对要求实现顺序凝固的铸件,尽可能采用较低的浇注速度。

6)较厚大铸件或采用底注式浇注系统时,浇注速度可先快后慢,对薄壁小件浇注速度可先慢后快。

7)温高缓,温低急;引流准、浇注稳,收流猛;包口近杯,不断流,不准碰杯,注意挡渣,防止飞溅,不准半浇,允许点补(缩),遇有穿漏,迅速处理。

8) 浇注后待铸件凝固完毕,要及时卸除压铁和箱卡,以减少铸件收缩阻力,避免裂纹。

五、铸件清理

铸件凝固冷却到一定温度后,把铸件从砂箱中取出,去掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程称为落砂,落砂通常分为人工落砂和机械落砂两种。

铸件在未完全凝固前,不准搬动铸件,也不准在600℃以上喷水强冷。铸件一般经自然冷却2—3小时后进行清件。

(一)工作流程

清理铸件表面、型腔废砂→气割铸件浇口、冒口、毛刺→再次清理铸件残砂→焊补铸件→打磨铸件→质量验收

(二)操作方法及质量标准

1、准备工作

按照要求佩戴好劳保用品,并对工作环境进行安全确认;准备好所用机器设备和工具,并认真检查,确保机器设备、工具完好,能正常、安全运行和使用。

2、正常操作

(1)利用风镐或水清砂机进行铸件废砂清理。

(2)铸件废砂清理完毕,按照《气割安全技术操作规程》操作割枪,切割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。

(3)铸件切割完毕,符合要求。按照《电焊工安全技术操作规程》操作电焊机,对铸件残缺部位进行焊补,确保铸件完整。

(4)焊补完毕,复合工艺要求。利用砂轮机对铸件切割、焊补等部位进行打磨处理,保证切割部位和焊补部位光洁、平整。

(5)打磨完毕,进行验收,准备热处理

六、铸钢件退火热处理

铸钢件退火是将铸钢件加热到AC3以上20-30℃,保温一定时间冷却的热处理工艺。

(一)退火热处理工艺一般要求:

1、按照热处理工艺要求升温、冷却。

2、将需要热处理的铸件按合金种类、铸件大小、壁厚相同的类型进行退火。

3、根据铸件的形状、壁厚、化学成分选择合适的加热速度。

(二)退火热处理具体操作

1、退火炉的检查

(1)炉门关闭正常、严密。

(2)无跑烟、跑火现象。

(3)热电偶完好。

(4)温度仪指示正常。

(5)鼓风机运行正常

2、工件填装要求:

(1)工件装填不得过于严密,须留有一定空隙。

(2)工件码放须稳固、整齐。

(3)工件码放应坚持防止加热变形的原则。

3、工件加热、保温、降温冷却要求

(1)加热:通常以200-400℃/小时的速度加热到860℃.

(2)保温:根据工件的厚度确定保温时间为2-3小时左右。

(3)降温:随炉缓慢冷却到500℃后出炉,空气冷却至正常。

(三)工件出炉

工件冷却至正常温度后出炉,应分类码放整齐。

七、铸钢件质量验收标准

1、外形完整、光洁;无飞边、毛翅、残缺,多肉;无砂眼、气孔、缩孔等铸造缺陷。

2、形状、尺寸,加工量符合铸造工艺图纸要求。

3、各种元素含量在规定范围内。

4、符合GB/T11352-89一般工程用碳钢件的质量标准。


 
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