铸(zhù)钢件生产工(gōng)艺要求及质量标(biāo)准
发布时间: 2020-03-17 来源:洛阳pp电子和顺祥(xiáng)机械(xiè)有(yǒu)限公司 点击:1233
一、混(hún)砂工艺标准
(一)材(cái)料要求:
1、造(zào)型砂(shā):符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求,一般选用(yòng)二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂,原砂粒度根据铸件(jiàn)大(dà)小及壁厚确(què)定,原砂的含泥质(zhì)量分数应小于2%,原砂中的水份必须严格(gé)控制,且一般应进行烘干。
2、水玻璃:水玻璃模应(yīng)根(gēn)据铸(zhù)件(jiàn)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(gāo)模数水(shuǐ)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(yòng)M=2.0—2.2的(de)低模(mó)数水玻璃。
(二)混制比例(质量(liàng)分数(shù)%)
造型砂(shā)/水玻璃=100:6~8
(三(sān))混(hún)制时间(jiān):一般情况下混制(zhì)5分钟,室温或水(shuǐ)玻璃密度(dù)较(jiào)大时可适当延长混砂时间。
(四(sì))混(hún)制后要求:混制好的造型砂(shā)要求无块状或团状,流动性较好。
二、造型工艺要点:
(一)基本(běn)原则:
1、质(zhì)量要(yào)求高的面或主要加工面应放在(zài)下面。
2、大平面应放在(zài)下面(miàn)。
3、薄(báo)壁部分应放(fàng)在下面。
4、厚大部分应放在上面。
5、应尽量减(jiǎn)少(shǎo)砂芯(xīn)的数量。
6、应尽量采(cǎi)用平直的分型(xíng)面。
(二)基(jī)本(běn)要求:
1、木模:要求轮廓完整(zhěng),无裂(liè)纹、无破损(sǔn)、无(wú)残缺(quē),表(biǎo)面光洁,尺寸符(fú)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(cùn)大小应根(gēn)据(jù)木模规格确定,大、中(zhōng)型(xíng)砂箱应(yīng)焊接箱筋。
3、浇注系统:根据铸件(jiàn)的结构特点的工艺要求(qiú),选择适宜的浇(jiāo)注系统,通常采用顶注式、底(dǐ)注式。
(1)浇注(zhù)系统设置基本(běn)原则:浇口、冒(mào)口安放位置合理,大小适宜不妨碍(ài)铸件收缩,便于排气、落砂和清理,应使铸型尺寸尽量减少(shǎo),简化(huà)造型(xíng)操(cāo)作,节省型砂用量和降低劳动(dòng)强度。
(2)内(nèi)浇道位置的注意事项。
1)内浇道不(bú)应设在铸件重要部位。
2)应使金属液流至型腔各部(bù)位的距离zui短。
3)应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。
4)应使金属液(yè)能(néng)均匀(yún)分散,快速地(dì)充满型腔。
5)不要正对铸型中的冷铁和(hé)芯撑(chēng)。
4、冒(mào)口
(1)冒口设置基本(běn)原则:
1)根据(jù)铸件的结构(gòu)和工艺要求正确选(xuǎn)择冒口(kǒu)的形状、大小和安放位置。
2)根据冒口的有效补缩范(fàn)围合理(lǐ)地确定冒口数量。
(2)冒口设(shè)置基本要(yào)求:
1)对于壁厚不均匀的铸件(jiàn),每(měi)个热节部位都必须(xū)设置(zhì)冒口。
2)应(yīng)尽量(liàng)设置在铸件被补缩部位的(de)顶部或近旁。
3)当(dāng)铸件(jiàn)在不同(tóng)高(gāo)度上有热节(jiē)需要(yào)补(bǔ)缩时,可设置(zhì)多个冒口,但各冒口的补缩区必须隔开。
4)冒口zui好不设置在铸件重要的(de)或受(shòu)力较大的部位。
5)应尽量使内(nèi)浇道通过(guò)冒(mào)口。
6)冒口应尽量不(bú)设置在铸件应力集中处。
7)冒口zui好设(shè)置在铸(zhù)件需要机械加工的表面上。
(三)造型操作:
1、操作流程(chéng)
顺序是:选取合适砂箱→放置木(mù)模→填砂→紧实(shí)→放置(zhì)上砂箱→安置浇冒口→填砂→紧实→起模(mó)修型(xíng)→硬化
2、操(cāo)作方(fāng)法及质量(liàng)标准
(1)根(gēn)据铸件模型的(de)形状和大小,选取合适的砂箱。
(2)把铸件模型放到(dào)砂(shā)箱内(nèi)的(de)适(shì)当位置(zhì)。
(3)往砂箱中加入适当造型砂,使用工具将砂(shā)箱中(zhōng)的造型砂(shā)紧实,紧实程度要适中。
(4)用刮板(bǎn)刮(guā)去高出砂箱(xiāng)的(de)造型砂(shā),使砂型表面(miàn)和砂箱(xiāng)的边(biān)缘平齐。
(5)用毛刷清理模型(xíng)表面浮砂,覆盖(gài)塑料薄膜并使薄膜平整(zhěng)。
(6)放置(zhì)上砂箱(xiāng),上、下砂箱箱口(kǒu)要对齐。
(7)在上砂箱中(zhōng)合适位置(zhì)放(fàng)置浇冒口,添(tiān)加造型砂并紧(jǐn)实。
(8)分(fèn)箱起模,修型并扎气眼(yǎn)硬化。
3、砂型型腔质(zhì)量要(yào)求
(1)砂型无飞边(biān)、无毛刺、无残缺,型腔内干净无残砂等异物。
(2)型腔(qiāng)应干燥,硬化(huà)程度高,合箱前要保证充(chōng)分干燥(冬(dōng)季可适当延长硬化和烘烤时间)。
(3)砂型轮廓完(wán)整、清晰,合箱箱印或(huò)记号完整清晰。
(4)浇口、冒口位置(zhì)设置合(hé)理、大小符(fú)合要求;排气孔通畅、浇(jiāo)注系统(tǒng)根据铸件(jiàn)设置合理。
4、合箱
合箱就是把砂型和砂芯按(àn)要求组合在一(yī)起(qǐ)成(chéng)为铸型的过程。习惯上也称拼(pīn)箱、配箱或(huò)扣箱。
合(hé)箱工作(zuò)一(yī)般按以下步骤进行:
(1) ***检查、清(扫、修理所有砂型和砂芯,特(tè)别要注意检查砂芯的烘干程度(dù)和通气(qì)道是否通(tōng)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(shā)芯装(zhuāng)入砂(shā)型,并严(yán)格检查和(hé)保证铸件(jiàn)壁厚、砂芯(xīn)固(gù)定、芯头(tóu)排气和填补(bǔ)接缝(féng)处的间隙。
(3) 仔细清除型内散砂,***检查下芯质量,在分(fèn)型面上(shàng)沿型腔外(wài)围放上一圈泥条或石棉绳,以保证合箱后(hòu)分型(xíng)面密合,避免(miǎn)液(yè)态金属从分(fèn)型面间(jiān)隙(xì)流出(chū)。随后(hòu)即可正(zhèng)式合上箱。
(4) 放上压铁或用(yòng)螺栓、金属卡(kǎ)子固(gù)紧铸型。放好浇(jiāo)口杯(bēi)、冒口圈。在分型面四周接缝处(chù)抹上砂泥(ní)以防(fáng)止(zhǐ)跑火。zui后***清理场地,以便(biàn)安全方便(biàn)地(dì)浇注。
三(sān)、钢液的熔炼工(gōng)艺要(yào)求:
(一)操作流程
选(xuǎn)择(zé)炉料(废钢)→熔化(huà)钢液→清(qīng)理(lǐ)钢液废渣→添加金属矿石→钢(gāng)液材(cái)质化验分析→根(gēn)据化验分析进行钢液材质处(chù)理→脱氧→钢液(yè)出炉
(一)炉料的(de)选择(zé)要求(qiú):
1、根据准备浇铸件材(cái)质的(de)要求,合理(lǐ)选择炉料搭配(pèi)使用(yòng)。产品钢号,应在(zài)投料时就控制成份(fèn)含量。出(chū)炉(lú)前半小时取炉前样送检分析(xī)。
2、对含有油污(wū),污垢的(de)炉料下炉前要进行清理(lǐ)。
3、对含有镀锌的炉料zui好不用。
4、所选(xuǎn)用的(de)炉料必须(xū)严格控制S、P有害元素(sù)的含量。
5、严格遵守熔炼工艺制度。尽量采用满功率,快速(sù)溶炼。
(二)浇注前(qián)钢(gāng)液材质化验
出炉前半(bàn)小时取炉前样送检进行(háng)化验分析,钢液的(de)材质应符合铸件材质允许的范围(wéi)内,不(bú)符合的(de)应(yīng)进行调质,直(zhí)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(yǎng)剂加入顺序:先加(jiā)锰(měng)铁(tiě),后加硅(guī)铁(tiě),zui后加(jiā)入纯铝。
注:脱氧剂锰铁、硅铁在(zài)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(rù)量(占(zhàn)钢液质量(liàng)分数%)
脱(tuō)氧剂(jì)名称
锰铁
硅铁(tiě)
硅钙粉(fěn)
纯铝
脱氧(yǎng)剂用量
0.1—0.2
0.05—0.07
0.2—0.3
0.04—0.06
注:脱氧剂可(kě)分多批次加入,钢包每次接钢(gāng)水(shuǐ)前,应放入小块纯铝进行终(zhōng)脱氧处理。
四、浇(jiāo)注工艺要求
(一) 浇(jiāo)注前(qián)的(de)准备工作
(1) 了解浇注合金的种类、牌号、待浇注铸型(xíng)的(de)数量和估算所需(xū)金属(shǔ)液的重量(liàng)。
(2) 检查浇(jiāo)包的修理质(zhì)量、烘干预热情况及其运输(shū)与倾转机构(gòu)的(de)灵(líng)活性和可靠牲(shēng)。
(3) 熟悉各种铸型在车间(jiān)所处的位置(zhì),以确定浇注(zhù)次序。
(4) 检查浇口(kǒu)、冒口圈(quān)的安放及铸(zhù)型(xíng)的(de)紧固情况。
(5) 清理浇(jiāo)注场地,保证浇注安全。
(二) 浇注操作要点(diǎn)
为了获(huò)得合格铸件,必须控制(zhì)浇注温度、浇注速度,严(yán)格遵守浇注操作规程。
(1) 浇注温度
浇(jiāo)注温度对铸(zhù)件质(zhì)量影(yǐng)响很大(dà),因此应根(gēn)据(jù)合金种类、铸件结(jié)构和铸型特点确定合理的浇注温度范围(wéi)。金属液由(yóu)炉(lú)中注入浇包时,温度都会(huì)降低。根据碳钢的型号,选择适宜(yí)的浇注温度,一般浇(jiāo)注温度(dù)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(jiāo)包(bāo)中金属液(yè)面(miàn)上的(de)熔渣。
2)依规定的浇注(zhù)速度和时间范围进行浇(jiāo)注。
3) 有(yǒu)冒口的铸型,浇注后期(qī)应按工(gōng)艺(yì)规范进(jìn)行点注和补注。对大中型(xíng)铸件在浇(jiāo)注成型(xíng)后,冒口(kǒu)要加(jiā)保(bǎo)温盐进行保温。补火(huǒ)要(yào)及时(shí),大型(xíng)冒口要采取多(duō)次补(bǔ)火,补火时间要控制在冒口(kǒu)内的钢液凝固结壳前进行。
4)一般浇注大、中型(xíng)铸钢件时,钢(gāng)水要在钢包内静(jìng)置1—2min镇静后进行浇(jiāo)注。
5)在保证型腔(qiāng)内的气体排出顺畅的条件下,对(duì)要求同(tóng)时(shí)凝固的铸件可采(cǎi)用较高浇注速度,对要求实现顺序(xù)凝固(gù)的铸件,尽可(kě)能采用较低的浇注速度。
6)较厚大铸件或(huò)采用底注式浇(jiāo)注(zhù)系统时,浇(jiāo)注速(sù)度可先(xiān)快后慢(màn),对薄壁小件浇注速度(dù)可先慢后快。
7)温高缓,温(wēn)低急;引流准、浇注稳,收流(liú)猛;包口近(jìn)杯,不断(duàn)流,不(bú)准碰杯,注意挡(dǎng)渣,防止飞溅,不(bú)准半浇,允许点补(缩(suō)),遇有穿漏,迅速(sù)处理。
8) 浇注后待铸件凝固(gù)完毕,要(yào)及时卸除压铁(tiě)和箱(xiāng)卡,以减少(shǎo)铸件(jiàn)收缩阻(zǔ)力,避免裂纹。
五、铸件(jiàn)清(qīng)理
铸件(jiàn)凝固冷(lěng)却到一定温度后,把铸件从砂箱中取出,去掉铸件(jiàn)表面及内腔中的(de)型(xíng)砂和(hé)芯砂的工艺过程称为落砂,落砂通(tōng)常分为人工落(luò)砂和(hé)机(jī)械落砂两种(zhǒng)。
铸件在未(wèi)完全(quán)凝固前(qián),不准搬动铸件(jiàn),也不准在600℃以上喷水(shuǐ)强冷。铸件一(yī)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(miàn)、型(xíng)腔废砂→气(qì)割铸件浇口、冒口、毛刺→再次清(qīng)理(lǐ)铸件残(cán)砂→焊补(bǔ)铸件→打磨铸件→质量验(yàn)收
(二)操(cāo)作方法及质(zhì)量标准(zhǔn)
1、准备工作(zuò)
按照要(yào)求(qiú)佩戴好劳(láo)保(bǎo)用品(pǐn),并(bìng)对工作环境(jìng)进行安全确认;准备好所用机器设备(bèi)和工具,并认真检查,确保机器设(shè)备、工具完好,能正常、安全运行(háng)和使用。
2、正常操作
(1)利用风镐或水清砂机进行(háng)铸件废砂清理(lǐ)。
(2)铸(zhù)件废(fèi)砂清理完毕,按(àn)照《气(qì)割安全技术操作规程》操作割枪(qiāng),切(qiē)割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。
(3)铸件(jiàn)切割完毕(bì),符合要求。按照《电焊工安全技术操作规程》操作电焊机(jī),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(gōng)艺要求。利用砂轮机(jī)对铸件切割、焊补等部位进行打磨处理(lǐ),保证切(qiē)割部位(wèi)和焊补部(bù)位光洁(jié)、平整。
(5)打磨(mó)完毕,进行(háng)验收,准备热处理
六、铸钢件退(tuì)火(huǒ)热处理
铸钢件退火是将铸钢件加热(rè)到AC3以(yǐ)上20-30℃,保温一定时间冷却(què)的热处理工艺。
(一)退火热处理工艺一般要求:
1、按照(zhào)热(rè)处理工艺要求升(shēng)温、冷却(què)。
2、将需(xū)要(yào)热处理的铸件按(àn)合金(jīn)种类、铸件大小(xiǎo)、壁厚相同(tóng)的类型进行退火(huǒ)。
3、根据铸件的形状(zhuàng)、壁厚、化学成分选(xuǎn)择合适的加热速度。
(二)退火(huǒ)热处理(lǐ)具体操(cāo)作
1、退火(huǒ)炉的检(jiǎn)查(chá)
(1)炉(lú)门(mén)关闭正常(cháng)、严密。
(2)无跑烟(yān)、跑(pǎo)火现象。
(3)热电偶完好。
(4)温度仪指(zhǐ)示正常。
(5)鼓(gǔ)风机运行正常
2、工件填装要(yào)求(qiú):
(1)工(gōng)件装(zhuāng)填不得过(guò)于严密,须(xū)留(liú)有一定(dìng)空隙(xì)。
(2)工件(jiàn)码放须(xū)稳固、整齐。
(3)工件码放(fàng)应坚持(chí)防止加热变(biàn)形的原(yuán)则。
3、工件加热、保温、降温冷(lěng)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(jiàn)的厚度确定保温时间为2-3小(xiǎo)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(cháng)温度后(hòu)出(chū)炉,应分类码放(fàng)整(zhěng)齐。
七(qī)、铸(zhù)钢件质量验收标(biāo)准
1、外形完整、光洁;无飞(fēi)边、毛翅、残缺(quē),多(duō)肉;无砂眼、气孔、缩(suō)孔(kǒng)等铸造缺陷。
2、形(xíng)状、尺寸,加工量符合铸造工艺图纸要(yào)求。
3、各种元素含量在规(guī)定范围内。
4、符合GB/T11352-89一般工程用(yòng)碳钢件的质量(liàng)标准。