轧机导卫块消失模铸造工艺论文
发布时间:
2022-06-24 11:16
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消失模铸造相较于砂型铸造优点很多,不仅能够适用于几何复杂的产品,还能够减少不必要的资源浪费以及减少环境污染,大大降低人工成本,增加基础材料的重复使用性,较强的产品材质适用性;本论文以安徽一家做轧机导卫装置配件公司产品为范本与铸造界的同仁们探讨分析其铸造工艺,不足之处还请多多指正。
铸钢导卫块工艺分析:
轧机设备是钢铁企业不可缺少的工业设备,其中导卫装置可谓是轧机中的最关键部位,导卫块更是整套装置的核心部件,其产品要求苛刻,产品加工部位不允许出现气孔等任何缺陷;因此黄模模型簇在埋箱浇注的前期后续各个细节都需要一一把关,每一步的操作步骤必须按规范进行,出现问题、发现问题及时处理,并做记录,以此提高产品的成品率避免出现不必要的浇注缺陷。
其整体工艺流程为:
白区部位:(切割/成型机模具)白模组模成型
黄区:浸刷涂料、烘干
黑区:黑区埋箱造型、负压、浇注
抛丸清理、热处理
消失模铸造浇注过程中,泡沫遇到铁水后会迅速汽化,铁水温度会下降,如果白模内部未烘干(内部有水份)或黄模烘干不彻底,浇注过程中会出现反喷;浇注温度过低,容易出现冷隔、浇不足等缺陷,有时还会出现泡沫模型气化不完全,使部分泡沫残渣残留到铸件内部或是铸件表面,造成碳缺陷,这种缺陷会导致铸件内部组织疏松,不致密。对此经过不断改进工艺方法采取相应的应对措施,在保证产品合格率的前提下提高生产效率。
1. 白区:白模成型分为白模打扮切割组装成型与成型机发泡成型两种(1) 切割组装成型:如下图将产品以二维图模式1:1打印纸张拼接原图附在铝箔纸上,分段隔开制成模板,依次切割白模拼接组型,注意打磨飞边毛刺,烘干温度45℃烘干时间≥4小时(主要烘干粘接部位)

注:在组型过程中一定注意密封连接位置粘接牢靠不许出现缝隙
表面伤痕及时修补较小部位可用修补膏修补、较大部位用白模边角料与热胶修补,如伤痕过于明显修补难度增加可放弃修补,这样在浸涂过程中涂料不容易进入产品内部,降低废品率。 发泡成型组模:颗粒发泡→成型机成型→白模烘干→组型
颗粒发泡
使用电加热蒸汽预发机,发泡原料为龙王料,预发后珠粒密度22~23g/L,预发后烘干熟化至少5h后使用。(注:预发机蒸汽压力应小于3Mpa)
成型机成型:使用半自动成型机,运行平稳。外界条件设定:蒸汽压力0.4~0.6MPa,水压0.3~0.4 MPa,气压0.6~0.8 MPa,手动充料。调整设置好运行参数,注意防止白模变形。
白模烘干
将合格的白模放入烘干房内进行烘干。烘干房采用温湿度自动控制,蒸汽主烘干为主,电加热辅助。烘干房温度设置为45℃,湿度设置为16%以下。白模放入烘干房内烘干1天,以称重白模重量不变为准,方可进入涂刷环节。
粘接、组型
打磨模型外表飞边毛刺,用纸胶带、双面胶、修补膏修补凹坑、破坏损坏等缺陷;均匀涂刷冷胶,将白模各分片粘接在一起,无论是粘接或者是修补,都要严格控制胶的用量,以减少其对铸件的影响。
将容易受到外力变形的部位用竹条、或者耐高温塑胶条粘接固定支撑。

2 黄区
(1)涂料按照规定配比进行搅拌。涂刷采用浸涂方式,搅拌120min,调整黏度,波美度达到1.6左右即可。
(2)对组好的白模分2-3次进行涂刷,涂刷方式为浸涂为主,烘干房温度设置在50℃,湿度设置为16%以下,以便每层涂料彻底干透。第一遍烘干1天,对露白处进行补涂,第二遍烘干一天后,对浇口及进水口处加厚涂刷,继续烘干。两遍后白模涂料厚度达到1.3mm左右,浇口及进水口处达到1.5mm。

3. 黑区:
(1)埋箱
在埋箱过程中必须安规程操作,分五次加砂,底砂厚度一般为20cm左右,振动频率在35Hz左右,振实时间为50S左右;放入黄模加砂至黄模三分之一,再次振实振动频率为45Hz左右,振实时间为60S左右;加砂至三分之二时同样频率振实时间,并且组装浇道,组装过程中浇道水口连接处一定用涂料、树脂砂、石墨涂料等材质将其连接处密封防止浇注时冲砂,粘接部位涂料介质尽量用快干介质,例如酒精调试。组装完成后,第四次埋箱加砂高度高于黄模至少10cm,振实频率相应加至50Hz左右,振实时间延长至70S左右,放置塑料薄膜(塑料薄膜厚度最佳为0.03-0.05mm)最后依次加砂振实时间频率较上次不变(振实时间及频率是活性调节可根据现场实际操作适当加减频率及时间)。
(2)熔炼工艺:
在熔炼工艺方面,采用一吨电炉熔炼,熔炼过程中要对铁水成分严格控制,铁水成分

一吨炉熔炼配料为废钢40%左右 回炉料25%左右 生铁35%左右 铬0.15%左右,熔炼时尽量减少使用锈蚀严重的钢铁,熔炼过程中炉渣要去除干净,出炉温度1750℃左右。
此浇注系统设计为并排式串联式浇注方法,确保冲型速度以及稳定负压值在0.55左右防止塌箱。实际浇注温度保证在为1600-1640℃,浇注时在浇口杯处放石棉垫防止浇筑时砂子飞溅至铸件内部。

铁水出炉后及时打渣,根据出炉前的化学成分检测需要及时添加所需金属元素,在浇包嘴处放置挡渣棉防止渣子流入,浇注速度一定要快、稳钢水流速在每秒15KG为最佳;辅助工一定保证浇注时负压度均衡
浇注完成后保压15min。

4. 抛丸打磨清理:
铸件浇注完成后翻箱时间夏天≥80min ,冬天≥30min 自然冷却后进行抛丸处理,工人用气割或者等离子割枪对浇道进行切割,检查产品有无缺陷(翻箱后首先检查铸件外表面有无缺陷,此为最佳判断产品浇注是否存在前期工作时出现问题)

5. 热处理退火:
退火是将钢件加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织状态的热处理工艺。
①调整硬度以便进行切削加工;
② 消除残余应力,防止钢件的变形、开裂;
③ 细化晶粒,改善组织以提高钢的力学性能;
加热至Ac3以上30~50℃后,随之缓慢冷却,获得接近平衡组织的退火工艺。生产中为提高生产率,一般随炉冷至600℃左右,将工件出炉空冷。
总结:消失模铸造相较于砂型铸造其优点不言而喻,但是其也有缺点就是作业人员更倾向于技术化、规范化、多样性、长期性,作业人员必须经过前期培训才能上岗作业,并且一定要具有团队性配合默契,注重细节!发现问题针对问题做分析解决问题,记录问题,将问题分类、细致化,定期组织成员就工艺各种问题做讨论,提高产品成品率;明确奖罚制度。
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