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泵體類鑄件鑄造生產(chǎn)工藝分析
2017-10-30 15:22:16

挖泥泵是日前疏浚行業(yè)的專業(yè)用泵,過流部件材質(zhì)主要采用耐磨鋼和杭磨白口鑄鐵等。泵殼是挖泥泵主要零件,也是其最大的耐磨材質(zhì)鑄件,在鑄造生產(chǎn)中有一定難度,容易發(fā)生縮孔、縮松、氣孔和裂紋等缺陷。本文分析了該類鑄件的工藝特點,采取了一系列工藝措施,收到了良好的效果。


1. 鑄件的結(jié)構(gòu)特點

圖1 為挖泥泵泵體結(jié)構(gòu):


挖泥船泵體類鑄件屬厚壁鑄件,輪廓尺寸均在2000mm × 2000mm以上,總高600~1000mm,壁厚60~120mrn;使用材質(zhì)多為抗磨白口鑄鐵,以適應(yīng)工礦介質(zhì)的較大磨損。


2.鑄造工藝分析

抗磨白口鑄鐵的體收縮和線收縮都很大,原則采用和鑄鋼類似的鑄造工藝;同時結(jié)合鑄件壁厚較厚的特點,為提高補縮效果,一般優(yōu)先采用頂冒口補縮,以及適當(dāng)加大澆道等工藝措施


(1)澆注系統(tǒng)的開設(shè)

澆注系統(tǒng)均采用澆口杯、流鋼磚、四孔六角磚和成形陶瓷管鋪設(shè)而成,采用雙澆注系統(tǒng),1.上下兩層對稱分開各對人上下口環(huán)。澆口杯為Φ270/Φ90mm陶瓷成形,直澆道為不同直徑系列的流鋼磚,內(nèi)澆道采用不同直徑系列成形陶瓷澆口管。各澆道單元按

 (1~1.5)確定大小,其中阻流斷面積一般取灰鑄鐵件的1.2~2倍。


(2)冒口設(shè)置

根據(jù)既定的補縮原則,結(jié)合泵體的渦殼形狀,采用在小斷面處用側(cè)冒口、其余部位用頂冒口的混合工藝,側(cè)冒口要加高至頂冒口相同的高度。冒口按模數(shù)法結(jié)合比例法確定大小。


(3)冷鐵的布置

在下箱底面放置一圈冷鐵,一般為多塊間隔開來的方式。隔舌(出水口與主體交接部位)處是此類鑄件典型的熱節(jié)部位,且不易用冒口進行補縮,一般采用覆砂的隨形冷鐵激冷,以減小縮孔缺陷的產(chǎn)生。


(4)其余工藝參數(shù)

可按照手冊酌情選取。典型的鑄造工藝見圖2


3.生產(chǎn)工藝措施及實施

(1)涂料及涂刷

對于一般泵體砂型(芯)采用鑄鋼件用醇基鋯英粉涂料;大型挖泥泵體砂型(芯均采用鑄鋼件用醇基鋯英粉或水基鋯英粉涂料。

      涂刷工藝:①對于水基涂料涂刷的砂型(芯)要求出芯之后,先用較稠的涂料涂刷一遍,再用壓勺壓平、壓實,并反復(fù)操作,保證涂料厚度在1. 5~2mm之間,然后自然晾干(公眾號:泵管家)。第二天再刷一遍,進窯烘干,要求窯溫( 250±10 ) ℃,保溫2h,升溫速度控制在1000℃/h左右。②對于鑄鋼件用醇基鋯英粉涂料,采取與水基類似的辦法,先用濃度較高的涂料刷,再壓、刷靜置3 min后點燃,以涂層厚度1. 5~2mm且沒有氣泡分層現(xiàn)象為原則。


 (2)鑄字標(biāo)識的處理

為保證鑄字標(biāo)識清晰美觀,采用鋯砂打制,用手工混制鋯砂覆于鑄字之上,或采用專業(yè)制造的鑄字砂芯效果更好。起型之后用濃度較小的涂料涂刷處理,要防止死角“積灰”。


 (3)排氣措施

①在芯鐵上綁草繩形成氣道,不少于6股草繩,并從芯頭順出,在芯頭外用Φ60mm的孔將氣引出。②砂型上箱中心芯頭處用Φ60mm的孔形成2~3個氣道。


 (4)其他相關(guān)措施

①制芯時,用草繩團若干置于芯中,增強排氣和芯子退讓性。②冒口頸處用精制石英砂或耐火度較高的特種砂打制。③對于泵體起吊孔芯用鋯英砂打制。


(5)熔煉與澆注

①出爐前,鐵液包內(nèi)加人0. 6%Al+0. 2% CaSi除氣。采用鐵渣混出的方法出鐵。②澆包的耐火材料襯層必須充分干燥,并烘烤至暗紅色或紅色。澆包用的塞頭和座磚應(yīng)精心挑選,選擇接觸面緊湊,粘土質(zhì)均勻的成形磚,防止?jié)沧r打不開包眼。③出爐溫度為1450~1480℃,澆注溫度1400一1430℃??梢砸曡T件的具體結(jié)構(gòu)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。④鐵液出爐后在澆包中靜置片刻后開始澆注

    

(6)鑄件壓箱

壓箱時間視鑄件情況而定,保證鑄件落砂溫度在200℃以內(nèi)。

   

 (7)清理

清理程序:落砂。冒口去除、去批縫、熱處理、磨冒口一修補、修磨、涂漆、入庫。

   

 (8)熱處理

淬火+回火處理。

   

 4.結(jié)語

    此類鑄件包括挖泥泵單泵殼的泵體、雙泵殼的護套(也有的稱作內(nèi)膽、護膽、內(nèi)殼)等,在挖泥泵鑄件中占很大比重,解決工藝難題后批量生產(chǎn),可獲得較好的經(jīng)濟效益。我們從分析其結(jié)構(gòu)特點和材質(zhì)工藝性能人手,提出了成熟的鑄造工藝和現(xiàn)場工藝措施,生產(chǎn)的鑄件表面光潔、內(nèi)在質(zhì)量好,成功應(yīng)用于國內(nèi)各大航道局挖泥船,為企業(yè)占領(lǐng)疏浚市場提供了有力的工藝技術(shù)保障。


 


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