抗磨高鉻鑄鐵砂礫泵泵體鑄造工藝的優(yōu)化

抗磨高鉻鑄鐵砂礫泵泵體鑄造工藝的優(yōu)化

由于嚴重的砂漿泵，一般渣漿泵無法輸送的強砂漿材料的連續(xù)輸送，因此砂漿泵無法實現(xiàn)大規(guī)模砂漿泵無法實現(xiàn)的連續(xù)輸送。適用于挖泥、吸砂礫、疏浚河道、采礦及金屬冶煉爆渣輸送等。由于輸送物料的腐蝕性,所以一般過流部件多采用耐磨鋼和抗磨白口鑄鐵等。其中泵體是砂礫泵的主要零件,也是最大的耐磨類鑄件。我們公司采用抗磨高鉻鑄鐵材質(zhì),由于鑄件較厚,形狀復(fù)雜,容易產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋等鑄造缺陷。所以合理的鑄造工藝尤為重要,本文主要介紹砂礫泵泵體的鑄造工藝及優(yōu)化。一、u2004也要求高硬度的過濾法鑄造材料砂礫泵泵體屬于厚大鑄件,本文研究的為出水口12英寸的砂礫泵,鑄件尺寸為1800*1800*800,鑄件最大壁厚為80mm,鑄件重量約為2800kg,由于泵體接觸物料,磨損比較厲害,需要高硬度的耐磨高鉻鑄鐵材料,所以材質(zhì)必須保證高碳和高鉻。確定材料的各種成分如下C:(2.6~3.2)%、Si:(0.5~1.0)%、Mn:(1.0~2.0)%、Cr:(26~30)%、Ni:(0.5~1.5)%、PS:<0.15%。二、澆注系統(tǒng)設(shè)計由于泵體較大,模型采用木模,上下法蘭盤與泵體大身中間有一個槽,所以需要將法蘭盤做成個大芯,詳細工藝如圖所示1、根據(jù)泵體結(jié)構(gòu)從泵體水平正中間分型,由于高鉻鑄鐵屬于耐磨損高硬度材料,加工比較困難,所以加工量應(yīng)盡可能小一點,由于鑄件收縮率比較大,一般為2%左右,參考鑄件尺寸和機械加工余量(GB/T6414-1999),去上端加工量為8mm,下端加工量為7mm。2、澆注系統(tǒng)設(shè)計:由于鑄件較大,并且高鉻鑄鐵流動性差,采用開放澆注系統(tǒng),直澆道、橫澆道和內(nèi)澆口均采用陶瓷成型。橫澆道距泵體外沿100mm左右,沿泵體均布約三分之一圓,各澆道截面積按照F直:F橫:F內(nèi):=1.0:1.2:1.2。3、冒口設(shè)計泵體類鑄件為蝸殼結(jié)構(gòu),上下帶法蘭盤,泵體大身不適于用采用頂冒口。根據(jù)模數(shù)法計算,在出水口上方放置一個頂帽口一個直徑?200mm,高240mm,冒口頸為?100mm,在圍繞泵體四周均布四個側(cè)冒口,直徑?260mm,高450mm,側(cè)冒口采用冒口座,冒口頸為直徑?120mm。4、冷鐵及激冷砂的放置泵體法蘭盤與蝸殼中間有一個深60mm的槽,易形成熱節(jié),用普通砂子容易粘砂,所以在中間放置鉻鐵砂。在泵體隔舌為泵體的熱節(jié)部位,在此處放置隨形冷鐵激冷,放置鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松和縮裂。其余參數(shù)查詢鑄造手冊選取,5、澆注溫度和澆注速度由于高鉻鑄鐵合金含量高,流動性差,結(jié)合鑄件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)實際經(jīng)驗,確定鑄件澆注溫度為1360~1430℃,澆注速度為60~80秒澆注完畢。其余參數(shù)查詢鑄造手冊選取三、生產(chǎn)過程1、砂子造型定位我公司采用呋喃樹脂砂造型,連續(xù)混砂機自動混砂,樹脂加入量為1.2%,保證鑄型和砂芯的強度不低于1.2。造型時要保證1#芯子的活快法蘭盤與泵體模型大身押緊,在法蘭盤下部使用鉻鐵礦砂混制的砂子,要保證周圍厚度大雨100mm以上,在鑄字位置也需要出放置鉻鐵礦砂。上箱間隔200mm扎氣眼多個。在出水口部位才去溢流孔。要注意芯子的排氣問題,采用氣繩在大芯骨架上纏繞。2、無堆灰漏灰的質(zhì)量控制采用醇基鋯英粉涂料刷涂料應(yīng)均勻平滑,要保證涂層表面光滑,無明顯刷痕,棱角清晰、無堆灰漏灰。涂層厚度要保證0.5~1mm,易粘砂部位應(yīng)涂刷至少兩遍涂料,澆冒口系統(tǒng)應(yīng)與砂芯其它工作表面一樣涂刷好涂料,點火烘干,檢查漏刷涂料處并補刷再點火烘干。然后采用紗布、砂紙打磨后要保證無刷痕、流掛、堆積,不得傷及原涂層刷痕凹處以下的部分。3、噴燈表面添加量的確定涂料涂刷完畢后應(yīng)將1#芯下到砂型中,然后再用樹脂砂將1#法蘭盤芯子埋起來。合箱前將下型應(yīng)放平,最好能放在松砂地面上。合箱時,應(yīng)用噴燈表面烘烤5-10分鐘,下芯后應(yīng)檢驗其位置是否正確。合箱后應(yīng)上好緊固卡,澆冒口處用硬紙或鐵片蓋好。使用壓鐵壓箱時,壓鐵應(yīng)大于抬箱力的2倍,壓鐵不能蓋住砂型的排氣通道。4、鐵水澆筑的質(zhì)量控制(1)熔煉采用5T中頻爐,成分采用德國直讀OBLF光譜儀測定,控制成分在合理的范圍內(nèi),控制熔煉出爐溫度在1520~1550℃之間;(2)孕育與脫氧除氣,在中頻爐路口加入1%的專用精煉變質(zhì)劑,出爐前將鐵水包內(nèi)加入1%的硅鋁鋇進行脫氧除氣處理;(3)澆包采用搖包澆注,澆注前需要燙包;(4)澆注前測溫,確保溫度控制在1360~1450℃,采用低溫快澆的方法,保證鐵水在60~80秒內(nèi)澆注完畢。澆筑過程中注意引氣;(5)澆注完畢后應(yīng)立即在冒口上要覆蓋保溫劑,待二十分鐘后對冒口進行補澆。5、鑄造壓箱由于高鉻鑄鐵熱裂傾向比較大,泵體鑄件又較大,壓箱時間確保不低于5天,打箱前保證鑄件溫度低于200℃。6、冒口的格局調(diào)整高鉻鑄鐵脆性比較大,清理工序尤為重要,用拋丸機清理干凈所沾砂子后,采用等離子切割機將冒口頸割開一條溝,然后采用大錘敲打冒口,不允許用錘子敲打鑄件。在用砂輪磨殘留冒口頸,不能連續(xù)磨同一個冒口頸,避免造成鑄件開裂。7、熱處理鑄態(tài)砂礫泵泵體需要較高的硬度,硬度一般需要大于56HRC,鑄態(tài)無法保證硬度,需要對鑄件進行淬火熱處理,加熱到960~1050℃,保溫10小時出爐空冷即可。四、鑄造工藝設(shè)計我們廠生產(chǎn)高鉻鑄鐵已有幾十年的歷史了,對高鉻鑄