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大口径球墨铸铁管件消失模铸造工艺参数选定

发布者:wubaiyi发表时间:2017-11-27


2.1 泡沫模样

泡沫模样材料采用普通的EPS发泡成型。为保证泡沫模样尺寸精度与刚性,减少多次拼接造成误差和变形的原则,大口径球墨铸铁管件的泡沫模样一般由四个部位组成(承口部位、插口部位、管体部位、法兰部位),用冷胶粘结成形。考虑到铸件尺寸较大,在上涂料和造型时模样将会承受到较大的作用力,泡沫模样密度取0.022g/cm3-0.024g/cm3。浇注系统选用0.020g/cm3泡沫塑料(EPS)板材制作。如图一大口径球墨铸铁管件泡沫模样。

2.2 浇注系统

铸件在砂箱中可以有不同的放置位置,可采用底注式、侧注式、顶注式、阶梯式等不同的浇注方式,这些浇注方式各有各的特点。浇注系统的设置要考虑到模样在砂箱中摆放的状态,原则是便于填砂紧实,形成合适的疑固方式,本着方便金属液充型和热解产物顺利排出,防止铸型溃散塌箱及粘砂、变型等缺陷,有利于造型时填充型砂。我们根据铸件的结构特点和多年现场经验,分别设计了几种浇注系统方案,我们根据管件在砂箱中的具体状态来确定浇注形式:一般采用阶梯式、中注式或顶注式。横浇道和内浇道在管件管体内壁或承口(或法兰)端面;直浇道设在横浇道的交叉处。直浇道:横浇道:内浇道=1:(4-6):(1-2)。

2.3 涂料

消失模铸造涂料用浸涂法施涂,有效率高,节省涂料、涂层均匀等优点。但由于泡沫模样密度小(与涂料密度相差几十倍),且本身强度又很低,浸涂时浮力大,因此仅适用于模样可浸入或半浸入涂料中的中小型管件。大口径管件泡沫塑料模样,只能用喷淋、刷涂、淋涂的方法施涂。为此,我们在涂料槽底部加装一泥浆泵,联接上喷淋管,使涂料可源源不断的从管口流出,具有喷淋功能。上涂料时,通过翻转模样,将涂料喷淋到各个部位。泥浆泵及其管路,还起着对槽中涂料进行循环搅拌作用。涂层厚度控制在1.0-1.5mm。由于泡沫模样在施涂过程中需翻转,而且要多人合作完成,浇注系统容易碰掉或损坏。因此,我们把模样及浇注系统分开上涂料,烘干后再组装起来,并进行必要的修补、烘干,供浇注用。模样的烘干温度为45℃±5℃。

2.4 造型

砂箱的负压抽气方式我们采用的是底抽和侧抽相结合的方式。干砂选用海砂,粒度为20/40目,采用雨淋式加砂与柔性加砂相结合的加砂方式。这样可以避免对模型造成强烈的冲刷,损坏泡沫模样和涂料层。加砂方式采用雨淋式加砂为主,柔性加砂为辅。采用可变频的三维振实台来造型装箱。

2.5 管件防变形

消失模铸造球墨铸铁管件易变形。造成变形的主要在制模、涂料、填砂造型等工序上。致使管件几何尺寸不符合标准尺寸。对于大口径球墨铸铁管件更容易产生变形。所以采用树脂砂圆环支撑的办法解决变形或组合采用内加支撑环,外部加入支撑钢带的复合措施来防止。

2.6 熔化和浇注

根据ISO2531标准规定;球墨铸铁管件材质一般选择QT450-10,铁水熔炼和炉前孕育处理工艺完全按QT450-10材质控制。考虑到消失模铸造工艺铸件在干砂中冷却较慢,我们对铁水做了适当的合金化。对消失模铸造来说,由于泡沫模样的存在,浇注过程中会消耗一定的热量,因此消失模铸造的浇注温度一般比普通砂型铸造要高。管件规格型号不同、壁厚不同,浇注温度也不同。由于大口径球墨铸铁管件轮廓尺寸较大,属于薄壁类铸件,要求浇注温度要高,但是在负压的作用下高温铁水易渗入型砂中造成铸件表面粘砂形成粘砂缺陷。我们根据具体的管件规格型号确定浇注温度;一般浇注温度控制在1420℃~1460℃。浇注时保证直浇道始终处于充满的状态.浇注时真空度控制在-0.040MPa~-0.045MPa,浇注时间控制在45~60秒。浇注完毕的保压时间控制在20-25分钟;浇注完毕的真空度控制在-0.025~-0.030Mpa.出箱时间:120~150分钟。如图二大口径球墨铸铁管件。

3、结论

按照以上工艺的大口径球墨铸铁管件其外观光洁,表面美观,壁厚均匀,同时铸件尺寸达到ISO2531标准和GB/T13295标准要求。采用消失模铸造工艺后,产品质量拥有了提高,成本获得了降低同时拥有客户认可。


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