铸钢件生产工艺要(yào)求及质量标准
发(fā)布时(shí)间: 2020-03-17 来源:洛阳PG电子和顺祥机械有限公司 点击:1221
一、混砂工艺标(biāo)准
(一)材料要(yào)求:
1、造型砂:符(fú)合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求,一般选用二(èr)氧化硅含量较高(gāo)的(de)天然砂(shā)或石英砂,原砂粒度根据(jù)铸件大小及壁(bì)厚确定,原砂的含(hán)泥质量分数应小(xiǎo)于2%,原砂中的水份(fèn)必须严格控制,且一(yī)般应进行烘干。
2、水玻璃:水玻璃模应根据(jù)铸件大小来确(què)定(dìng)。
(1)小砂型(芯)为加速(sù)硬化(huà)采用选用M=2.7—3.2的高模数(shù)水玻璃。
(2)中型(xíng)砂型(芯)可选用M=2.3—2.6的(de)水玻(bō)璃。
(3)生产周期(qī)长的大型砂型(芯)选用(yòng)M=2.0—2.2的(de)低模数水(shuǐ)玻(bō)璃。
(二)混制比例(质量(liàng)分数%)
造型砂(shā)/水玻璃=100:6~8
(三)混制时间:一般(bān)情况下(xià)混制(zhì)5分(fèn)钟(zhōng),室温或水(shuǐ)玻璃密度较大(dà)时(shí)可适当延长(zhǎng)混砂时间。
(四)混制(zhì)后要求:混制(zhì)好的造型砂要求无块状或团状,流(liú)动性(xìng)较好。
二、造型(xíng)工(gōng)艺要点(diǎn):
(一)基本原则(zé):
1、质量(liàng)要(yào)求(qiú)高的(de)面或主(zhǔ)要加工(gōng)面(miàn)应放在(zài)下面。
2、大平面应放在(zài)下面。
3、薄壁部分应放(fàng)在下面。
4、厚大部分应放在上(shàng)面。
5、应尽量(liàng)减少砂(shā)芯的数量。
6、应尽量采用平直的分型面。
(二(èr))基本要(yào)求:
1、木模:要求(qiú)轮廓(kuò)完整,无裂纹、无(wú)破损、无残缺,表面光(guāng)洁,尺(chǐ)寸符合铸(zhù)造工艺(yì)图纸要求,并经(jīng)常(cháng)进行尺寸校(xiào)验。
2、砂箱(xiāng):砂箱的尺寸大(dà)小应(yīng)根(gēn)据木模规(guī)格(gé)确(què)定,大、中型砂箱应焊接箱筋。
3、浇(jiāo)注系统:根据铸件的结构特点的(de)工艺(yì)要求,选择适(shì)宜的浇注系统,通常(cháng)采用顶注式、底(dǐ)注式。
(1)浇注系统设置(zhì)基本原(yuán)则:浇口、冒口安放位置合理(lǐ),大小适宜不妨(fáng)碍(ài)铸件收缩(suō),便于排(pái)气、落砂和(hé)清理,应使铸型尺(chǐ)寸尽量减少,简化造型操作(zuò),节(jiē)省(shěng)型(xíng)砂用量(liàng)和(hé)降低(dī)劳动强度。
(2)内浇道位置(zhì)的注意事项。
1)内浇(jiāo)道不应设在铸件重要(yào)部位(wèi)。
2)应使金属液流(liú)至型腔各部(bù)位的(de)距离(lí)zui短。
3)应不使金属液正面冲击铸型和(hé)砂芯(xīn)。
4)应使(shǐ)金属液能均匀分散,快(kuài)速(sù)地充满型(xíng)腔。
5)不要正(zhèng)对铸型(xíng)中的冷铁和芯撑。
4、冒口
(1)冒口设置基(jī)本(běn)原则:
1)根(gēn)据铸件的结构和工艺要求(qiú)正确选择冒口(kǒu)的形(xíng)状、大小和安放位置。
2)根据冒口的有(yǒu)效补(bǔ)缩范围(wéi)合理地确定(dìng)冒口数量。
(2)冒(mào)口设置基(jī)本要求(qiú):
1)对于壁厚不均匀的(de)铸件,每个热节部位都必须设置冒(mào)口(kǒu)。
2)应尽量设(shè)置在铸件被补缩部位(wèi)的顶部或近旁。
3)当(dāng)铸件在不同高度上有热节需要补缩时,可设置多个冒口,但各冒口(kǒu)的补缩区必须隔开。
4)冒口zui好不(bú)设(shè)置在铸件重要(yào)的或受力较大的部位。
5)应尽量使内浇(jiāo)道通过冒口(kǒu)。
6)冒口应尽量不(bú)设置在铸件应力集中处。
7)冒(mào)口zui好设(shè)置在铸件(jiàn)需要机械加工的(de)表面上。
(三(sān))造型操作(zuò):
1、操(cāo)作流程
顺(shùn)序是:选取合适砂箱→放置木模→填砂→紧实→放置(zhì)上砂箱(xiāng)→安(ān)置浇冒口→填砂(shā)→紧实→起模修型→硬化
2、操作(zuò)方法及质量标准
(1)根据铸(zhù)件(jiàn)模型的形状和大小,选取合适的砂箱。
(2)把铸件模(mó)型(xíng)放到砂箱内的适(shì)当位置。
(3)往(wǎng)砂箱中加入适(shì)当造型(xíng)砂(shā),使用工具将(jiāng)砂箱(xiāng)中的造型(xíng)砂紧实,紧(jǐn)实程(chéng)度(dù)要适中。
(4)用(yòng)刮板刮去高(gāo)出砂箱的造型(xíng)砂(shā),使砂型(xíng)表面和砂箱的边缘平齐。
(5)用毛刷清理模型表面浮砂,覆盖塑料薄膜并使薄膜平整。
(6)放置上砂箱,上、下砂箱箱(xiāng)口要对齐。
(7)在上砂箱中合适位置放置浇冒(mào)口(kǒu),添加造(zào)型砂并紧实。
(8)分(fèn)箱(xiāng)起(qǐ)模,修型(xíng)并(bìng)扎气(qì)眼硬化(huà)。
3、砂型型腔(qiāng)质量要求
(1)砂型无(wú)飞边、无毛(máo)刺、无残缺,型腔内干净无残砂等异物。
(2)型(xíng)腔应干燥,硬化(huà)程度高,合箱前要保证充分干燥(冬季可适当(dāng)延长硬(yìng)化和烘烤时间)。
(3)砂型轮廓完整、清晰(xī),合箱箱(xiāng)印或记号完整清晰。
(4)浇口、冒(mào)口位(wèi)置设置合理、大(dà)小符合要求;排气孔(kǒng)通畅(chàng)、浇注系统根据铸件设(shè)置合理。
4、合(hé)箱
合箱(xiāng)就是把砂型和砂(shā)芯(xīn)按要求组合(hé)在一起成为铸型的过程。习(xí)惯上也称拼(pīn)箱、配箱或扣箱。
合箱工作一般按(àn)以下步骤(zhòu)进行:
(1) ***检查、清(扫、修理所有砂型(xíng)和砂(shā)芯,特别要注意(yì)检查砂(shā)芯的烘干程度和通气道是否通畅。不符合要求(qiú)者,应进行返修或废弃。
(2) 按下(xià)芯次序依(yī)次将(jiāng)砂芯装入砂(shā)型,并严格检查和(hé)保证铸件壁(bì)厚(hòu)、砂芯固定、芯头排气和填补(bǔ)接缝处(chù)的间隙(xì)。
(3) 仔细清(qīng)除(chú)型(xíng)内散砂(shā),***检(jiǎn)查下芯质量,在分型面上沿型腔外(wài)围(wéi)放上(shàng)一圈泥条或石棉绳,以保证(zhèng)合箱后分型面密合,避免液态金属从分型面间(jiān)隙(xì)流出(chū)。随后即可正式合(hé)上(shàng)箱。
(4) 放上压铁或用螺(luó)栓、金属卡子固紧铸型。放好浇口杯、冒口(kǒu)圈。在分型面(miàn)四周接(jiē)缝处抹上(shàng)砂泥以防止(zhǐ)跑火。zui后***清理(lǐ)场地,以便安全方便地浇注(zhù)。
三、钢液的(de)熔(róng)炼工艺要求:
(一)操作(zuò)流程
选择炉料(liào)(废钢(gāng))→熔化(huà)钢(gāng)液→清理钢液废渣→添加金属矿石→钢液材质化验分析→根据化验分析进行钢液材(cái)质处理→脱氧→钢液出炉
(一)炉(lú)料的选择要(yào)求:
1、根据准备浇铸件材质的要求,合理选择炉料搭配使用。产品钢号(hào),应在投料时就控制成份含(hán)量。出(chū)炉前(qián)半小时取炉前样送检分(fèn)析。
2、对含有(yǒu)油污,污垢的炉料下(xià)炉前(qián)要(yào)进行清理。
3、对含有镀锌(xīn)的炉(lú)料zui好(hǎo)不用。
4、所选用的(de)炉料(liào)必须严格控(kòng)制S、P有害元素的含(hán)量。
5、严格(gé)遵守熔炼工艺(yì)制度。尽量采用满(mǎn)功率,快速溶炼(liàn)。
(二)浇(jiāo)注前钢液材质化验
出炉前(qián)半小时(shí)取炉前样(yàng)送检进行化验分析,钢液(yè)的材质应(yīng)符合铸件材质允许(xǔ)的范围内,不符合的应进行调(diào)质(zhì),直到符合要求。
(三)脱(tuō)氧(yǎng)
把(bǎ)钢液表面的(de)杂质(zhì)处理(lǐ)后,进行脱氧处理:
1、脱氧剂加入顺序:先加(jiā)锰铁,后加硅铁,zui后加入纯铝(lǚ)。
注:脱(tuō)氧剂锰铁、硅铁在出(chū)炉前5—8分钟加入,纯铝在(zài)出炉时加入。钢液1480—1500℃加锰铁、硅铁(tiě),1610—1630℃加(jiā)纯铝(lǚ)。
2、脱氧剂的加入量(占钢液质(zhì)量分数%)
脱氧剂(jì)名(míng)称
锰铁
硅铁
硅钙(gài)粉
纯铝
脱氧(yǎng)剂用(yòng)量
0.1—0.2
0.05—0.07
0.2—0.3
0.04—0.06
注:脱(tuō)氧剂可(kě)分多批次加入,钢包每次(cì)接钢水前,应放入(rù)小块纯(chún)铝(lǚ)进行终脱氧处理。
四、浇注工艺要求
(一) 浇注前(qián)的准备(bèi)工作
(1) 了解浇(jiāo)注(zhù)合金的种类、牌号、待(dài)浇注(zhù)铸(zhù)型的数量和估(gū)算所需金(jīn)属(shǔ)液的重量。
(2) 检查(chá)浇包的修理质量(liàng)、烘干预热情况(kuàng)及其(qí)运输(shū)与倾(qīng)转机构的灵(líng)活性和可(kě)靠牲。
(3) 熟悉各种铸型在车间所处的(de)位置,以(yǐ)确(què)定(dìng)浇注次序。
(4) 检查浇口、冒口圈的安放(fàng)及(jí)铸(zhù)型的(de)紧固情况。
(5) 清理浇注场地(dì),保证浇注(zhù)安全。
(二) 浇注操作(zuò)要点(diǎn)
为了获得合格铸件(jiàn),必(bì)须控制浇注温度(dù)、浇注速度,严格遵(zūn)守(shǒu)浇注(zhù)操作规程。
(1) 浇注温度(dù)
浇注(zhù)温度对铸件质量影响很(hěn)大,因此应根据合金种类(lèi)、铸件(jiàn)结(jié)构(gòu)和铸型特点确定合理的浇注温度范围。金属液由炉中注入浇包(bāo)时,温度都会降低。根据碳钢(gāng)的型号,选(xuǎn)择(zé)适宜的(de)浇注温(wēn)度,一般(bān)浇注温度在1540—1580℃(浇(jiāo)包内钢水温度)。
(2) 浇注操作要(yào)点
1) 浇注之(zhī)前需除去(qù)浇包中金属液面上的(de)熔渣。
2)依(yī)规定的浇注速度(dù)和时间范围进行浇注。
3) 有(yǒu)冒口的铸型,浇(jiāo)注后期(qī)应按工艺规范进(jìn)行点(diǎn)注和补注。对大中型铸件在浇注(zhù)成型(xíng)后(hòu),冒口要加保温盐进(jìn)行保温。补火要及时,大(dà)型冒口要采取多次(cì)补火,补火时间要控制在冒口内的(de)钢液凝固结壳前进行。
4)一(yī)般浇注大、中型铸钢(gāng)件时,钢水要(yào)在钢包内(nèi)静(jìng)置1—2min镇静后进行浇(jiāo)注。
5)在保证型腔内(nèi)的气(qì)体排(pái)出顺畅的(de)条件下,对(duì)要求(qiú)同(tóng)时凝固的铸件可采(cǎi)用较高(gāo)浇注速度,对(duì)要求实现顺序凝固的铸件,尽可能采(cǎi)用较低的(de)浇注(zhù)速度。
6)较厚(hòu)大(dà)铸件(jiàn)或采用底注式浇注系统时,浇注速度可先快后慢,对薄壁小(xiǎo)件浇注速度可先慢后快。
7)温高缓,温低急;引流准、浇(jiāo)注稳,收(shōu)流猛;包口近杯,不断流,不准碰杯,注意挡渣,防止飞溅,不准半浇,允许点补(缩),遇有穿漏,迅速处(chù)理。
8) 浇(jiāo)注后待(dài)铸件凝固(gù)完毕(bì),要及时(shí)卸除压铁和箱卡,以减少(shǎo)铸件收缩阻力,避免裂纹。
五、铸件清(qīng)理(lǐ)
铸件(jiàn)凝固冷却到(dào)一定温(wēn)度后,把铸件从砂箱中取出,去(qù)掉(diào)铸件(jiàn)表面及(jí)内腔(qiāng)中的型砂和(hé)芯(xīn)砂的(de)工艺过程称为(wéi)落砂,落砂通常分为人工落砂和(hé)机械(xiè)落砂两(liǎng)种。
铸(zhù)件在未(wèi)完(wán)全凝固前,不准搬动铸件,也不准在(zài)600℃以上喷水(shuǐ)强冷。铸件(jiàn)一般经自然冷却2—3小时后进(jìn)行清件。
(一)工(gōng)作流程
清(qīng)理铸件表面、型腔废砂→气割铸件浇(jiāo)口(kǒu)、冒口、毛刺→再次清理铸(zhù)件残砂→焊补铸件→打(dǎ)磨(mó)铸件(jiàn)→质(zhì)量验收
(二)操(cāo)作方(fāng)法及质量标(biāo)准
1、准备工作
按(àn)照要(yào)求(qiú)佩戴(dài)好劳保(bǎo)用品,并对工作环境进行安全确认;准备好所用(yòng)机器设备和工具(jù),并认(rèn)真检查(chá),确保机器设备、工具完好,能正常、安全运(yùn)行和(hé)使用。
2、正常操作
(1)利(lì)用风镐(gǎo)或水清砂机(jī)进行铸件废砂清理。
(2)铸(zhù)件废(fèi)砂(shā)清(qīng)理完毕,按照(zhào)《气割安全技术(shù)操作规程》操作割枪,切割铸件浇口(kǒu)、冒口、飞边、毛刺。
(3)铸件切割完毕,符合(hé)要求。按(àn)照《电(diàn)焊(hàn)工安(ān)全技(jì)术(shù)操作规程》操作电焊(hàn)机,对铸件残缺部位进(jìn)行(háng)焊补,确保铸件完整。
(4)焊补完毕,复合工艺要求(qiú)。利用砂(shā)轮机对铸件切割(gē)、焊补等部位进行打磨处理,保证切割部位(wèi)和焊补(bǔ)部位光洁(jié)、平整。
(5)打磨完毕(bì),进行验收,准备热(rè)处理
六、铸钢件(jiàn)退火热处理(lǐ)
铸钢(gāng)件退火是将铸(zhù)钢(gāng)件(jiàn)加热到AC3以上20-30℃,保温(wēn)一定时间冷却的热处理工艺。
(一)退(tuì)火(huǒ)热处理工艺一(yī)般要(yào)求:
1、按照热处理工艺要求升温、冷却。
2、将需要热处理的铸件按合金种类(lèi)、铸件大小、壁厚(hòu)相同的(de)类型(xíng)进(jìn)行退火(huǒ)。
3、根(gēn)据铸件(jiàn)的形状、壁厚(hòu)、化学成(chéng)分选择(zé)合(hé)适的加热速度。
(二)退(tuì)火热处(chù)理(lǐ)具体操作(zuò)
1、退火炉的检(jiǎn)查
(1)炉门关闭正(zhèng)常、严密。
(2)无跑烟、跑火现象。
(3)热电(diàn)偶完好。
(4)温度仪指示(shì)正常。
(5)鼓风机(jī)运(yùn)行正常
2、工件填装要求:
(1)工件装(zhuāng)填不得过于严密,须留有(yǒu)一定空隙。
(2)工件(jiàn)码放须稳固(gù)、整齐。
(3)工件码放应(yīng)坚持防止加热变形的原(yuán)则(zé)。
3、工件(jiàn)加热、保温、降温冷却(què)要求(qiú)
(1)加(jiā)热(rè):通常以(yǐ)200-400℃/小时的速度加热到860℃.
(2)保温:根(gēn)据工件的厚(hòu)度确定保温(wēn)时(shí)间(jiān)为2-3小时左右。
(3)降温(wēn):随炉(lú)缓慢冷却到500℃后出炉,空气冷却至正(zhèng)常(cháng)。
(三(sān))工件出(chū)炉
工件冷(lěng)却至正常温(wēn)度后出炉,应(yīng)分类码放整齐。
七(qī)、铸(zhù)钢件质(zhì)量验收标(biāo)准
1、外形完整(zhěng)、光洁(jié);无飞(fēi)边、毛翅、残缺(quē),多肉(ròu);无(wú)砂眼、气孔、缩(suō)孔(kǒng)等铸(zhù)造缺陷。
2、形状、尺寸,加工量符(fú)合(hé)铸造工艺图纸要(yào)求。
3、各种(zhǒng)元素含(hán)量在规定范围内(nèi)。
4、符合(hé)GB/T11352-89一般工(gōng)程用碳钢件的质量标准。