铸钢(gāng)件生产工(gōng)艺要求及质量标准
发布时(shí)间(jiān): 2020-03-17 来源:洛阳皇冠和顺祥机械有限公司 点击:1236
一、混砂工艺标准(zhǔn)
(一)材料要求:
1、造型砂:符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求,一般(bān)选用二(èr)氧化硅含(hán)量较高的天然砂或石(shí)英砂,原砂粒度根(gēn)据铸件大小及壁厚确(què)定,原(yuán)砂的含泥质量分数应(yīng)小于2%,原砂中的(de)水份必须严格控(kòng)制,且一般应进行烘(hōng)干。
2、水玻璃(lí):水玻璃模应根据铸件大小(xiǎo)来确定。
(1)小砂型(xíng)(芯)为加速硬化(huà)采用选用M=2.7—3.2的高(gāo)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(chǎn)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(zhì)量分(fèn)数%)
造(zào)型砂(shā)/水玻璃=100:6~8
(三)混制时间:一般情况下混制5分钟,室温或(huò)水玻(bō)璃密(mì)度较大(dà)时可适当延长混砂(shā)时(shí)间。
(四)混制后要求(qiú):混制好的造型砂要求(qiú)无块状或团状,流(liú)动性较(jiào)好。
二、造型工艺(yì)要(yào)点:
(一)基(jī)本原(yuán)则:
1、质量要求高的(de)面(miàn)或主要加工面应放在下面。
2、大(dà)平面应放在下(xià)面。
3、薄壁部分应放在下面。
4、厚大部(bù)分应放在上面。
5、应(yīng)尽量减少砂芯的数量。
6、应尽量采用平直的(de)分型面(miàn)。
(二)基本要求:
1、木模:要求(qiú)轮廓完(wán)整,无裂纹(wén)、无破损、无残缺,表(biǎo)面光洁,尺(chǐ)寸符合铸造工艺图纸要求,并经常进行尺寸(cùn)校验(yàn)。
2、砂箱:砂箱的尺寸(cùn)大(dà)小应根据(jù)木模规格确(què)定,大、中型砂箱(xiāng)应焊接箱筋。
3、浇(jiāo)注系统:根据铸(zhù)件的结构特点的工艺要求,选择(zé)适宜的浇注系统,通常采(cǎi)用顶注式、底注(zhù)式。
(1)浇注系统(tǒng)设置基本原(yuán)则:浇口、冒口安放位置合(hé)理,大小适宜不妨碍铸件收缩,便于排气、落砂和清(qīng)理,应使(shǐ)铸型尺寸尽量(liàng)减少,简(jiǎn)化造型操作,节(jiē)省型砂(shā)用量和降低劳动(dòng)强度。
(2)内浇(jiāo)道位置(zhì)的注(zhù)意(yì)事项。
1)内浇道不应设在铸(zhù)件重要部位。
2)应使金属液流至型腔各部位的距离(lí)zui短。
3)应不使金属液正面冲击铸(zhù)型和砂芯。
4)应使金属液能均匀分(fèn)散,快速地充满型腔。
5)不要(yào)正对铸(zhù)型中的冷铁(tiě)和(hé)芯撑。
4、冒口
(1)冒(mào)口设(shè)置基本原则(zé):
1)根据铸件的结构和(hé)工艺要求(qiú)正确选择冒口的形状(zhuàng)、大小和安放位置。
2)根据冒口的有效(xiào)补缩(suō)范围合理地确定冒口数量。
(2)冒口设置基本要求:
1)对于(yú)壁厚不均匀的铸件,每(měi)个热节部位都必须设置冒口。
2)应(yīng)尽量设置(zhì)在铸件被补缩(suō)部(bù)位的顶部或近旁。
3)当铸(zhù)件在不(bú)同高度上有热节(jiē)需要补缩时,可设(shè)置多个冒(mào)口,但(dàn)各冒口的补(bǔ)缩区必(bì)须隔开。
4)冒口zui好不设置在铸件重(chóng)要的(de)或(huò)受力较大的部位。
5)应尽量使内浇道通(tōng)过冒口。
6)冒口(kǒu)应尽量不设(shè)置在(zài)铸件应力集中(zhōng)处。
7)冒口zui好设置(zhì)在铸(zhù)件需要(yào)机械加工的表面上。
(三)造型操作:
1、操作流程(chéng)
顺序是(shì):选取(qǔ)合适砂箱→放置木模→填(tián)砂→紧实→放(fàng)置上砂(shā)箱→安置(zhì)浇(jiāo)冒口→填(tián)砂→紧实→起模修型→硬(yìng)化
2、操作方法及质量标(biāo)准
(1)根据铸件模型的形状(zhuàng)和大(dà)小,选(xuǎn)取合适的(de)砂箱。
(2)把铸件模型(xíng)放到砂箱内的适(shì)当(dāng)位置。
(3)往砂箱中(zhōng)加(jiā)入(rù)适当造型砂,使用工具将砂箱中的造型(xíng)砂紧实(shí),紧实程(chéng)度要适中。
(4)用刮板刮去高出砂(shā)箱的造型砂,使(shǐ)砂(shā)型(xíng)表面和砂箱的边缘平齐。
(5)用毛(máo)刷(shuā)清(qīng)理模(mó)型表(biǎo)面浮砂,覆盖塑料薄膜(mó)并使薄膜平整(zhěng)。
(6)放置上砂箱,上、下砂箱箱口要对齐。
(7)在上砂(shā)箱中合适位(wèi)置放置(zhì)浇冒口(kǒu),添加造(zào)型砂(shā)并紧实。
(8)分箱起模,修型(xíng)并(bìng)扎(zhā)气眼硬(yìng)化。
3、砂型型(xíng)腔质量要求
(1)砂型(xíng)无(wú)飞边、无(wú)毛刺、无残缺,型腔内干净(jìng)无残砂等异物(wù)。
(2)型腔应干燥,硬化程度高,合箱前要保(bǎo)证(zhèng)充分(fèn)干燥(zào)(冬(dōng)季(jì)可适当延长硬化和烘(hōng)烤时间)。
(3)砂型轮廓完整、清晰,合箱箱(xiāng)印或记号完(wán)整清晰。
(4)浇(jiāo)口、冒口位置设置合(hé)理、大小符合要求;排气孔通畅、浇注系统(tǒng)根据铸件设(shè)置合(hé)理。
4、合箱
合箱就是把砂型和砂(shā)芯(xīn)按要求(qiú)组合在(zài)一起成(chéng)为铸型的过程。习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。
合箱工作一般(bān)按(àn)以下步骤进行:
(1) ***检查、清(扫、修理所有(yǒu)砂型和砂芯,特别要注(zhù)意检(jiǎn)查砂芯的烘(hōng)干(gàn)程度和(hé)通气道(dào)是否通畅。不(bú)符合要求者,应进行返(fǎn)修或废弃。
(2) 按下芯次序(xù)依(yī)次将砂芯装(zhuāng)入砂型,并严(yán)格检(jiǎn)查和(hé)保证铸件壁厚、砂芯固定、芯头排气和填补接缝处(chù)的间隙。
(3) 仔细清除(chú)型内散砂(shā),***检查下(xià)芯质量,在(zài)分型面上沿(yán)型腔外围放上一圈泥条或石棉绳,以保证合箱(xiāng)后分型面密合,避免液态金属(shǔ)从分型面间隙流(liú)出(chū)。随后即可正式合(hé)上(shàng)箱。
(4) 放上(shàng)压(yā)铁或用螺(luó)栓、金(jīn)属卡(kǎ)子固紧铸型(xíng)。放(fàng)好浇(jiāo)口杯、冒口圈(quān)。在分型(xíng)面四周接缝处抹上砂泥以防止(zhǐ)跑(pǎo)火。zui后***清理场(chǎng)地(dì),以便安全方便地浇注(zhù)。
三(sān)、钢液的熔炼工艺要求:
(一)操(cāo)作流(liú)程
选择炉料(废钢)→熔(róng)化钢液(yè)→清理(lǐ)钢(gāng)液废渣→添加金属矿石→钢液材质化验(yàn)分析→根据化验分析进行钢液(yè)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(zhì)的要求,合理选择炉(lú)料搭配使用。产品(pǐn)钢号,应在投料时就控制成份含量。出炉前半(bàn)小时取炉前样送检(jiǎn)分析。
2、对含有油(yóu)污(wū),污垢(gòu)的(de)炉料下炉前要(yào)进行清理。
3、对含有(yǒu)镀锌的炉料zui好不(bú)用。
4、所选用的炉料必须严格控制(zhì)S、P有(yǒu)害(hài)元(yuán)素的含量。
5、严格遵守熔炼工艺制度。尽量采用满(mǎn)功率,快速(sù)溶炼。
(二)浇注前(qián)钢液材质化验(yàn)
出炉前半(bàn)小时取炉(lú)前样送检(jiǎn)进行化验分析(xī),钢液的材质应符合铸件材质允许的范围(wéi)内,不符合的应进行调质,直到符(fú)合要求。
(三)脱氧
把(bǎ)钢液表(biǎo)面的(de)杂(zá)质处理后,进行脱氧处理(lǐ):
1、脱氧剂(jì)加入顺(shùn)序:先加(jiā)锰铁,后加(jiā)硅铁,zui后加入纯铝。
注:脱氧剂锰(měng)铁、硅铁在(zài)出(chū)炉前5—8分钟(zhōng)加入,纯(chún)铝在出炉(lú)时(shí)加入。钢(gāng)液1480—1500℃加锰铁、硅铁(tiě),1610—1630℃加纯(chún)铝。
2、脱氧剂的(de)加入量(liàng)(占(zhàn)钢液质量(liàng)分(fèn)数%)
脱氧剂名称
锰(měng)铁
硅铁
硅钙粉(fěn)
纯铝(lǚ)
脱氧剂用量
0.1—0.2
0.05—0.07
0.2—0.3
0.04—0.06
注:脱氧剂可分多(duō)批次加(jiā)入(rù),钢包每次(cì)接钢水前,应放入小(xiǎo)块纯铝进行终脱氧处理。
四、浇注工艺要求
(一) 浇注前的准(zhǔn)备(bèi)工作
(1) 了解浇注合金(jīn)的种(zhǒng)类、牌号、待浇注铸型的数量和估算所需金(jīn)属液的重量。
(2) 检查浇包的修(xiū)理质量、烘干预热情(qíng)况及(jí)其运输与倾转机构的(de)灵活性和可靠牲(shēng)。
(3) 熟悉(xī)各种铸型在车(chē)间所(suǒ)处的位置,以确定浇注次序。
(4) 检(jiǎn)查浇口、冒(mào)口(kǒu)圈的安放及铸(zhù)型的紧固(gù)情(qíng)况。
(5) 清理浇注场地,保证(zhèng)浇(jiāo)注安全(quán)。
(二) 浇注操作要点
为了获得合(hé)格铸件,必(bì)须控制(zhì)浇注温度、浇(jiāo)注速度,严(yán)格遵(zūn)守浇注操作(zuò)规(guī)程。
(1) 浇(jiāo)注温度
浇注温度对铸件质量影响(xiǎng)很大(dà),因此应根据(jù)合金种类、铸件(jiàn)结构和铸(zhù)型(xíng)特点确定(dìng)合理的浇注温(wēn)度范围。金属液由炉(lú)中注(zhù)入浇包时,温度都(dōu)会降(jiàng)低(dī)。根据碳钢的型(xíng)号,选择适宜(yí)的(de)浇注温度,一般浇(jiāo)注温度在1540—1580℃(浇包(bāo)内(nèi)钢水温度)。
(2) 浇注操作要点
1) 浇注之前需除(chú)去浇包(bāo)中金属液面上的熔渣。
2)依(yī)规定(dìng)的浇注速度和时间范围进行浇注。
3) 有(yǒu)冒口的铸(zhù)型,浇注后期(qī)应按工艺规范进行点注和补(bǔ)注。对大中型铸件在浇注成型后(hòu),冒口要(yào)加保温盐进行(háng)保(bǎo)温。补火要及时,大型(xíng)冒(mào)口要采取多次补火,补火时间要控制在冒(mào)口内(nèi)的钢液凝固(gù)结壳前进(jìn)行。
4)一般浇(jiāo)注(zhù)大、中型铸钢(gāng)件时,钢水要(yào)在钢(gāng)包内静置(zhì)1—2min镇静后进行浇注(zhù)。
5)在保证型腔内的(de)气体排出顺畅的(de)条件下,对要求同时(shí)凝固的铸件可采用较高(gāo)浇(jiāo)注(zhù)速度(dù),对要(yào)求(qiú)实现顺序凝固的铸件,尽可能(néng)采用较低的浇注速度。
6)较厚大铸件或(huò)采(cǎi)用底注(zhù)式浇注系统时,浇注速度(dù)可先(xiān)快后(hòu)慢(màn),对(duì)薄壁小件浇注(zhù)速度可先慢后快。
7)温高(gāo)缓,温低急;引流准、浇注稳,收(shōu)流猛;包口近杯,不断流,不(bú)准(zhǔn)碰杯,注意挡渣,防止飞溅,不(bú)准半浇,允许点补(缩),遇(yù)有穿(chuān)漏(lòu),迅速处理。
8) 浇注后待(dài)铸件凝固完毕,要及时卸除压铁和箱(xiāng)卡,以减少铸件收缩阻力(lì),避免裂纹。
五、铸(zhù)件清理
铸件凝固冷却(què)到一定温(wēn)度后,把铸件从砂箱中取(qǔ)出,去掉铸件表面及内腔(qiāng)中的型砂和芯砂的工艺(yì)过(guò)程称为落(luò)砂,落砂通(tōng)常分为(wéi)人工落砂和机械落砂两种。
铸件在未完(wán)全凝固前,不准搬动铸(zhù)件,也(yě)不准在600℃以上喷水强冷。铸件一(yī)般经(jīng)自(zì)然(rán)冷却2—3小(xiǎo)时后(hòu)进行清件(jiàn)。
(一)工(gōng)作(zuò)流程
清理铸件表面、型腔废砂(shā)→气(qì)割铸件(jiàn)浇口、冒口(kǒu)、毛刺→再次(cì)清理铸件残砂→焊补铸件→打磨铸(zhù)件→质(zhì)量验收
(二)操作方法及质(zhì)量标准
1、准备工作(zuò)
按照要求佩(pèi)戴好劳保(bǎo)用品(pǐn),并对工作(zuò)环(huán)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(bèi)、工具完(wán)好,能正常、安(ān)全运(yùn)行和使(shǐ)用。
2、正常操作
(1)利用风(fēng)镐或水清(qīng)砂机进行铸件废砂清理(lǐ)。
(2)铸件废砂清理完毕,按照《气(qì)割(gē)安全技(jì)术操作规程》操(cāo)作(zuò)割枪,切割(gē)铸件浇口、冒口(kǒu)、飞边、毛刺。
(3)铸(zhù)件切割完毕,符(fú)合要求(qiú)。按(àn)照《电焊工安全(quán)技(jì)术(shù)操(cāo)作规程》操作电焊机,对铸(zhù)件残缺部位进行焊补,确保铸(zhù)件(jiàn)完整。
(4)焊补完毕,复合(hé)工艺要求。利用砂(shā)轮机对铸件切割、焊补(bǔ)等部(bù)位(wèi)进行打磨处理,保证(zhèng)切割部(bù)位和焊(hàn)补部位光(guāng)洁、平整。
(5)打磨(mó)完毕,进行验(yàn)收,准备热处(chù)理
六、铸钢件退火热处理
铸(zhù)钢件(jiàn)退火是将铸钢件加(jiā)热到AC3以上20-30℃,保温(wēn)一定(dìng)时间冷却的热(rè)处理工艺。
(一)退火热处理工艺一般(bān)要求(qiú):
1、按照热处理工(gōng)艺(yì)要(yào)求升温、冷却(què)。
2、将需要热处理的铸件按合金种类、铸(zhù)件大小、壁厚(hòu)相(xiàng)同的类型进行退火(huǒ)。
3、根(gēn)据(jù)铸件的(de)形状、壁厚、化学成分选(xuǎn)择合适的加热速度。
(二)退火热处理具体操作
1、退火(huǒ)炉的检查
(1)炉门关闭正(zhèng)常、严(yán)密。
(2)无跑烟、跑火现象。
(3)热电偶完(wán)好(hǎo)。
(4)温度仪指示正常(cháng)。
(5)鼓风机运(yùn)行正常
2、工件填装要求:
(1)工件装填不(bú)得过于严密,须留(liú)有一(yī)定空隙。
(2)工件码放(fàng)须稳固、整齐。
(3)工件(jiàn)码放应(yīng)坚持(chí)防止(zhǐ)加热变形的原则(zé)。
3、工件加(jiā)热、保温、降温冷却要求(qiú)
(1)加热(rè):通常以200-400℃/小时的速度加(jiā)热到(dào)860℃.
(2)保(bǎo)温:根据工(gōng)件的厚度(dù)确定(dìng)保温时间为2-3小(xiǎo)时左右(yòu)。
(3)降温:随炉缓慢冷(lěng)却到500℃后出炉,空气冷(lěng)却至(zhì)正常。
(三)工件(jiàn)出炉
工件冷却至正常(cháng)温度后出炉,应分类码(mǎ)放整齐。
七、铸钢(gāng)件质量验收标(biāo)准(zhǔn)
1、外(wài)形完整、光洁;无飞(fēi)边、毛翅、残缺,多肉;无(wú)砂(shā)眼、气孔(kǒng)、缩孔等(děng)铸(zhù)造缺(quē)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(zài)规定范围内。
4、符(fú)合GB/T11352-89一般工程(chéng)用(yòng)碳钢件(jiàn)的质量标准。