大型高鉻鑄鐵格篩板鑄造工藝設(shè)計

大型高鉻鑄鐵格篩板鑄造工藝設(shè)計

高鉻鑄鐵是一種性能良好的抗磨材料。它是繼普通白口鑄鐵和普通白口鑄鐵之后發(fā)展起來的第三代白口鑄鐵。它的耐候性最好，比一般白口鑄鐵好得多，耐候性和強度越高，抗高溫性和耐腐蝕性好，廣泛應(yīng)用于冶金機械工業(yè)、采礦、建材等行業(yè)。由于高鉻鑄鐵材料的剛性高、線收縮率高、硬度高，因此很難制作和制成。對于大型高鉻鑄鐵板，由于其面積大、篩格多、收縮過程中容易損壞且產(chǎn)生微裂紋，因此網(wǎng)格平整、小且易于變形。此外，對零件的清理和研磨會出現(xiàn)磨損裂紋，因此大型高鉻篩板的批生率低，廢品率高。由于生產(chǎn)能力高，鉻鉻抗彎槽板的生產(chǎn)成本高，因此只能獲得輕微的損失。廣州大冶研究院研磨公司通過精心設(shè)計和spotalian工藝創(chuàng)建并獲得了高品質(zhì)產(chǎn)品。對于普通工業(yè)中使用的高鉻鑄鐵的cr質(zhì)量比為10%-30%。在本文中，高鉻鑄鐵的鉻含量為23%27%。1u2004鑄造工藝分析格篩板是篩分機械中的重要工作部件,要求其耐磨性能好、抗氧化性強、耐濕及使用壽命長.根據(jù)物料的不同每臺篩機均需選擇一種符合其工作需求的格篩板,本文就出口日本的高鉻鑄鐵格篩板為例,來進(jìn)行分析討論.該格篩板的鑄造質(zhì)量為420kg,外形尺寸為985mm×985mm,最厚尺寸為90mm,整個鑄件基本上是格子,格子間隔22mm,格子大小為8±1mm,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1.打磨時為使鑄件不易產(chǎn)生磨削裂紋,應(yīng)嚴(yán)格控制鑄件的成分.鑄件牌號為CIX5(客戶自定),其成分列于表1.由于客戶對產(chǎn)品品質(zhì)要求高,產(chǎn)品質(zhì)量須滿足以下幾點:鑄態(tài)鑄件硬度應(yīng)為50~54HRC;使用PT著色滲透探傷對鑄件進(jìn)行缺陷檢測時,不能存在明顯的可視缺陷,如裂紋、砂眼、縮孔、氣孔及疏松;整個鑄件的平整度需小于2mm,鑄件尺寸公差需在CT12標(biāo)準(zhǔn)的中級范圍內(nèi).2鑄造工藝設(shè)計由于鑄件的尺寸大、格子數(shù)量多、面積大及中間熱節(jié)較為集中,鑄造時極易產(chǎn)生裂紋,鑄件表面質(zhì)量不好控制,同時格子尺寸細(xì)長,易出現(xiàn)變形.所以合理的鑄造工藝設(shè)計成為保證產(chǎn)品合格率的關(guān)鍵,一旦鑄造工藝的某一環(huán)節(jié)設(shè)計不合理,將造成大量廢品.根據(jù)以往經(jīng)驗,采用砂型澆注.2.1澆注系統(tǒng)設(shè)計鑄件采用兩開箱造型,選擇格子小的大平面作為分型面(圖2).考慮到鑄件的使用要求和技術(shù)要求,為保證金屬液能平穩(wěn)澆入鑄型中,結(jié)合以往成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗,澆注時應(yīng)使整個砂箱與地面傾斜成20°,以確保金屬液對鑄件格子熱節(jié)處的補充,防止鑄件的疏松.考慮到鑄件體積大,質(zhì)量要求較高,為保證金屬液能快速充滿鑄件型腔,直澆道的直徑為70mm,橫澆道應(yīng)三面環(huán)形包住鑄件.為保證金屬液平穩(wěn)注入型腔中且不出現(xiàn)沖砂現(xiàn)象,需在直澆道處放置強度較高的砂芯,同時在鑄件兩側(cè)各開10條內(nèi)澆道.鑄件屬于平板件且熱節(jié)較多,所以冒口的設(shè)計對保證鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量十分重要.由于鑄件熱節(jié)較為集中,為保證由鑄件向冒口的順序凝固,特別是格子熱節(jié)先凝固,采用如圖2所示的澆注系統(tǒng),以保證鑄件內(nèi)部組織致密及格子處不會出現(xiàn)疏松現(xiàn)象.其中冒口直徑為180mm,冒口徑的直徑為80mm.2.2拉筋位置和拉筋位置由于鑄件的砂芯較多,容易產(chǎn)生熱裂紋,同時格子尺寸細(xì)長,為了防止鑄件變形和發(fā)生開裂,在鑄件底部的兩側(cè)加2條拉筋,其尺寸為780mm×60mm×15mm,拉筋位置如圖3所示.3生產(chǎn)過程3.1吊鼻的吊鼻模型模型采用玻璃鋼模具制作,以保證鑄件的整體強度及剛度;在吊運、起模過程中要求鑄件型腔不得有變形,因此模型要做出起模吊鼻,以保證吊運、起模時的安全;模型表面光潔度要求達(dá)到1級,棱角分明,鑄造圓角要從外模及芯盒中做出來,其中特別要注意芯子的芯頭與芯盒的芯頭的定位,避免鑄件的格子部位出現(xiàn)凹陷或突出的現(xiàn)象,分型負(fù)數(shù)設(shè)計為2mm.3.2澆注系統(tǒng)及砂芯制備造型時要注意上下箱要扎氣孔,保證出氣通暢.直澆道采用專用陶瓷耐火管,擺放澆口杯時要仔細(xì),以免散沙進(jìn)入澆注系統(tǒng)內(nèi).由于格篩板的砂芯較多,砂芯應(yīng)具有耐高溫且不易變形的特性,同時又能防止格子疏松及格子砂芯脫砂困難現(xiàn)象的出現(xiàn),所以砂芯由儲熱能量大的鉻鐵礦砂與福士科(上海)公司生產(chǎn)的650水溶性酚醛樹脂粘結(jié)劑混合所制.制砂芯時要注意保證芯骨強度,以及芯骨的位置不能影響鑄件的收縮.3.3砂型芯..首先清理干凈鑄件的型腔,然后涂刷二遍醇基鋯英粉涂料,待充分烘干型腔后裝備砂芯.裝配時注意檢查砂芯是否排氣順暢、固定穩(wěn)當(dāng),下芯子后,檢查砂型的型腔與圖紙尺寸要求是否相符,以保證尺寸準(zhǔn)確.在合箱過程中,要防止砂型及芯子不被碰壞,并用風(fēng)筒反復(fù)清理干凈型腔內(nèi)的殘砂,以保證澆注系統(tǒng)暢通.最后合箱,緊固箱鎖.3.4澆注溫度及澆注速度熔煉是在1500kg中頻電爐內(nèi)進(jìn)行的,鑄件的化學(xué)成分應(yīng)嚴(yán)格遵照表1.金屬液出爐溫度控制在1580~1600℃之間,澆注溫度為1450℃,澆注時間約28~30s.澆注過程中前期應(yīng)快速澆注,后期慢澆注,這樣有利于金屬液對鑄件的補縮,同時注意觀察透氣孔的排氣和擋渣,澆注后在冒口表面覆蓋保溫發(fā)熱劑,其覆蓋厚度約為50mm.3.5u2004工藝維護鑄件為大件高鉻鑄鐵件,其體積大,冷卻慢,生產(chǎn)時又由于砂芯的阻礙而存在較大的應(yīng)力,在熱節(jié)處極易產(chǎn)生變形和開裂,在澆注8h后,需松開砂箱的緊固裝置,讓鑄件自由收縮.在澆注24h后開箱,首先清理毛刺和冒口,然后進(jìn)行拋丸處理,最后采用手提式砂輪機修磨,以達(dá)到圖紙要求.按上述工藝方案所生產(chǎn)出的鑄件,其表面質(zhì)量良好、鑄件組織致密、尺寸精度符合圖紙要求.鑄件經(jīng)打磨清理后,使用上海滬船助劑廠生產(chǎn)的滲透劑進(jìn)行PT探傷,結(jié)果沒有明顯的裂紋及疏松,鑄