风电机组轴类铸件的质量控制方法

介绍了风电机组轴类铸件的结构特点、技术要求及铸造难度,通过对该类铸件的造型方法、型芯设计工艺参数的选取、浇注系统设计、熔炼工艺、球化处理工艺、孕育处理工艺、浇注工艺的有效控制,保证了铸件质量。附注试块的检测结果为:球化率达到2级,石墨大小达到6级,抗拉强度385 MPa,屈服强度257 MPa,伸长率18%,-30℃冲击值11.7 J,均达到技术要求。风电球墨铸铁定轴的检测结果显示,铸件外观质量达到欧标规定的质量等级要求,各项力学性能也均达到产品验收标准。     

用覆砂铁型铸造工艺生产球铁轮毂

介绍了用于QT450-10轮毂铸件的覆砂铁型铸造工艺:覆砂层厚度控制在7～10 mm,铁型壁厚20～30 mm;采用双工位覆砂造型机造型,模具温度控制在240±10℃;铸件采用边冒口补缩,浇注温度控制在1 420～1 350℃。生产结果显示:轮毂铸件表面粗糙度达到Ra12.5μm,尺寸公差等级CT7～8,工艺出品率88%,球化等级1～2级,石墨球大小6～7级,内部组织致密,产品合格率在95%以上。     

熔模铸造铸态QT600-10的生产工艺

介绍了汽车压缩机支架的铸件结构及技术要求,详细阐述了铸件的生产工艺:将球化处理后的化学成分控制在:w(C) 3.3%～3.6%,w(Si) 2.8%～3.0%,w(Mn) 0.2%～0.3%,w(Cu) 0.4%～0.6%,w(P)≤0.035%,w(S)≤0.02%,w(Mg_残)0.03%～0.055%,w(RE_残)≤0.02%;选用Fe Si Mg6RE1球化剂进行冲入法球化处理;采用粒度为4～8 mm的75Si Fe孕育剂进行初孕育,Si Ba Ca复合孕育剂进行第2次孕育,浇注时使用粒度为1～2 mm的Si Ba Ca复合孕育剂进行第3次型内孕育。生产结果显示:铸件的球化等级1～3级,石墨球大小6～8级,珠光体体积分数35%～55%,其抗拉强度不低于600 MPa,伸长率不低于10%,满足技术要求。     

机床拨叉铸件的铸造工艺改进

介绍了机床拔叉铸件的结构及技术要求,通过对原工艺产生的缩孔、缩松缺陷进行分析,将原铸造工艺进行改进:(1)将一箱1件改为一箱2件造型,模样改为型板造型;(2)浇注系统增设分直浇道,在最高点把原有的出气冒口置换为一个φ40 mm的压边冒口;(3)在厚大部分加入铁质内冷铁和铁质外冷铁。生产结果显示:厚大结构心部缩孔、缩松缺陷得到了有效控制,铸件质量大幅度提高,废品率由原来的46%降低到15%以下,铸件的球化等级为2级,平均硬度达到190 HB以上,达到了技术要求。     

超重型机床球墨铸铁横梁件的生产

概述了重型机床铸件的发展趋势及特点。以外型尺寸14900×2110×2145mm、重130t的QT600-3横梁铸件为例,分析了其铸造工艺特点和质量控制难点,详细介绍了包括冷铁设计及放置、反变形量确定、浇注系统设计以及球化处理和孕育处理等内容的铸造工艺方案。检验结果表明:铸件本体球化率80%～90%,石墨大小7级和8级,石墨球数≥130个/mm2;基体组织为片状珠光体+粗粒状珠光体+牛眼状铁素体;抗拉强度677MPa,平均硬度194HB,硬度差在6HB以内;铸件变形量为19500mm长度8mm。     

球墨铸铁主传动器壳体消失模铸造工艺

介绍了用消失模工艺生产球墨铸铁主传动器壳体的工艺过程。为便于安装拆卸,铸件上下两段分开制作模具;采用阶梯式浇注系统,冒口为80mm长、50mm宽、90mm高的长方体;采用雨淋式加砂法,浇注时铸型抽成负压。试样检测结果:抗拉强度为462～487MPa,伸长率在12%～16%;基体中铁素体体积分数占95%左右,球化率达2～3级,满足铸件技术要求。     

高速机车用球墨铸铁连杆的试制

采用覆砂铁型铸造工艺试制了美国EMD高速机车用的球墨铸铁连杆。通过合理设计浇注系统,严格控制化学成分和浇注工艺,获得了满意的结果:(1)铸件的表面质量及尺寸精度均满足技术指标要求,球化级别达到2级;热处理后铸件本体基体组织中铁素体体积分数达94%;(2)铸件力学性能达到美国ASTM A 536-84标准,符合牌号65-45-12标准要求,即抗拉强度≥448 MPa,屈服强度≥310 MPa,伸长率≥12%,-20℃低温冲击值≥12 J/cm2。     

高Ni球铁汽车排气管的研制

介绍了高Ni球铁排气管的铸造工艺开发过程.为消除晶界碳化物和解决球化不稳定问题,进行了球化和孕育处理试验,发现:改变球化剂加入量对球化效果影响不大;高效孕育有一定作用,大剂量孕育促进了石墨化,点状和枝晶状石墨消失.经生产验证,采用一个保温冒口+3个搭子同时进行补缩的浇注工艺生产出无缺陷铸件,其各项性能均达到了技术要求.     

铸态QT800-5支架的生产试验

介绍了球墨铸铁支架的铸件结构及技术要求。详细阐述了该铸件的生产工艺:(1)采用低Ti生铁、优质废钢以及增C工艺,加入适量Cu、Ni合金元素,合理控制各化学成分含量;(2)采用喂丝球化处理工艺和二次孕育处理工艺,对铁液进行预处理,保证铁液质量;(3)将浇注温度控制在1 380～1 400℃,浇注时间控制在14～20 s。经过样件试制及小批量生产证明,熔炼工艺合理,除个别少量铸件外,铸件本体的力学性能均符合技术要求,且同炉次附铸Y型试棒的力学性能均符合技术要求。     

机床刀塔球铁件黑斑缺陷的防止措施

介绍了机床刀塔球铁件的铸件结构、黑斑缺陷出现的位置及特征。对引起黑斑缺陷的原因进行了分析,并采取以下改进措施:在铸件浇注位置顶面设置溢流冒口,冒口之间设置外冷铁分割补缩区域;将CE降低至4.25%~4.35%;采用低RE球化剂,将w(RE)量控制在0.002%~0.003%;在浇口盆中加入0.1%含Bi的Si系孕育剂进行瞬时孕育;将浇注温度降低至1330~1 350℃;严格控制熔化、浇注过程,控制球化反应在出铁量达到75%以上开始进行;球化处理完毕后在10 min内结束浇注。工艺改进后,连续生产的50件铸件经精加工后均未发现黑斑缺陷,金相组织良好。     

球墨铸铁油压机平板底座的生产工艺

介绍了油压机平板底座的铸件结构及技术要求,详细阐述了铸件的生产工艺:采用底注式浇注系统,浇道比为ΣF_直:ΣF_横:ΣF_内=1:1.6:1.3;选用泡沫陶瓷过滤片净化铁液;设计外冷铁、安全冒口及排气溢流冒口,使铸件达到同时凝固和均衡凝固;设计良好的排气系统,加强铸型及砂芯的排气;采用Si-Ba高效孕育剂进行孕育,选用70%珠光体低REMg球化剂+30%钇基重RE球化剂进行球化处理。浇注的50 mm单铸试块抗拉强度和屈服强度分别为528 MPa、338 MPa,伸长率为8.5%,球化率为2级,石墨等级为6级,各项指标均符合技术要求,而且铸件未发现缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷。     

高Si球墨铸铁磨煤机摇臂的生产工艺

介绍了厚大断面高Si球墨铸铁磨煤机摇臂的铸造工艺、熔炼工艺、球化处理及孕育处理工艺:利用石墨膨胀自补缩、多道内浇道分散进铁和铁液多次挡渣工艺,使用优质原材料,选用恰当的CE,采用多次孕育及挡渣措施,保证了铁液纯净,增加了石墨球数量,改善了石墨形态及分布。生产结果显示:本体及试块的球化率达到90%以上,石墨大小等级为6级,铁素体的体积分数为98%;抗拉强度为502 MPa,屈服强度为390 MPa,伸长率为22%,布氏硬度为165 HB;超声波和磁粉检测均未发现缺陷;铸件外观平整光滑,表面无夹渣、夹砂等铸造缺陷,铸件尺寸符合技术要求。     

铸态QT600-10的生产工艺

介绍了汽车铸件的结构以及技术要求,根据技术要求将球化处理后的化学成分控制在:w(C)3.6%~3.8%,w(Si)2.6%~2.9%,w(Mn)0.25%~0.45,w(P)≤0.030%,w(S)≤0.015%,w(Mg残)0.03%~0.04%,w(RE残)0.01%~0.02%,采用5 t中频炉熔炼,原铁液出炉温度控制在1 480~1 520℃,采用冲入法进行球化处理,选用低RE的FeSiMg6RE2球化剂,粒度为10~25mm,加入量为每包铁液量的1.1%;采用粒度为3~8 mm的CaBa复合孕育剂进行一次孕育,浇注时使用粒度为0.3~1 mm的高CaBa复合孕育剂进行二次随流孕育。最终生产铸件的球化等级控制在2~3级,石墨球大小6级,抗拉强度不低于600MPa,伸长率不低于10%,且珠光体体积分数及力学性能波动均在10%以内。     

覆砂铁型铸造工艺生产汽车转向节

利用覆砂铁型铸造工艺在球铁铸件生产上的优势来生产QT400-10转向节铸件.工艺设计采用曲面分型的方法,克服了射砂、起模和工装制造上的困难,获得了外形质量好、轮廓清晰、内部组织致密、基体组织为铁素体 珠光体、球化等级1-2级、石墨球大小6～7级、磷共晶和渗碳体数量都小于2%的铸件.但是,该铸件必须进行退火处理才能稳定达到力学性能要求.     

高速列车用踏面清扫器本体铸件的研制

介绍了高速列车踏面清扫器本体铸件的结构及技术要求研制过程。为提高铸态铁素体含量和铸态力学性能,采用了类似于中硅球铁的成分,w(Si)量和w(C)量的控制范围分别为3.5%～4.3%和3.0~3.5%;为确保铸造工艺的可行性,采用铸造模拟软件进行了铸造过程模拟,并根据模拟结果对工艺进行了改进。生产结果,铸件强度和伸长率均高于QT500-7标准要求,铸件无内部和表面质量问题,使用情况良好。     

大平面注塑机模板球墨铸铁件的铸造工艺设计

介绍了MA型大平面注塑机模板铸件的结构及技术要求,从模具设计、浇注系统设计、铁液成分控制、球化处理、孕育处理等多方面出发,设计了大平面注塑机模板铸件的生产工艺,并且在操作过程中对每一道工序进行严格控制,成功生产出了合格的铸件。经检测,附铸试块的球化率达到95%,石墨大小达到6级,抗拉强度410 MPa,屈服强度285MPa,伸长率13.5%,硬度165 HB,均满足技术要求,铸件依据EN 12680-3和EN 1369标准进行100%超声波探伤及磁粉探伤,铸件质量完全满足铸件验收规范。     

厚大断面球铁双偏心蝶阀铸造工艺优化

双偏心蝶阀属厚大断面球铁铸件,铸造过程中用Mg8RE3轻稀土球化剂时,铸件的力学性能指标不稳定,甚至出现不合格的现象。采用钇基重稀土球化剂(TZ-3A),调整C、Si元素的含量,严格控制合金元素含量,球化处理和孕育处理按照原工艺执行,进行浇注控制后分析铸件组织和性能的变化,解决了阀体金相组织中部球化衰退、石墨球偏大、石墨开花等问题。结果表明,球铁铸件的抗拉强度≥450 MPa,伸长率≥10%;铸件本体金相组织高于客户要求。     

空心配重块的铸造工艺设计

介绍了空心配重块铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的铸造工艺设计:(1)采用底注式浇注系统,选用泡沫陶瓷过滤片净化铁液;(2)设计外冷铁、保温冒口及排气溢流冒口,提高铸件的补缩能力及效果;(3)设计良好的平衡砂芯及芯骨、排气系统,加强砂芯及砂型的排气。生产结果表明:铸件的表面质量及内部质量良好,未发现壁厚偏差、缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷;铸件的球化率为95%,石墨等级为6级,抗拉强度为528 MPa,屈服强度为338 MPa,伸长率为9%,各项指标均符合技术要求。     

熔模精铸球铁技术的研究与应用

对熔模精铸球铁技术进行了研究和试验，重点对熔炼、浇注及冷却过程进行了试验，确定了较合理的工艺参数。经试验，蜡模压型的铸造收缩率可在0．5％～1．2％之间选择；型壳采用硅溶胶-水玻璃复合粘结剂工艺；球铁的化学成分按C、Si含量较高，Mn、S、P含量较低的原则确定。经批生产考核，精铸球铁铸件的金相组织可达到球化级别2级，石墨球大小6级，珠光体含量10％的要求。铸件力学性能也满足使用要求。     

大型耐油压球墨铸铁件的开发

介绍了大型耐油压球墨铸铁件的铸件结构及技术要求,并详细阐述了铸造工艺:法兰端向下,三箱垂直造型、垂直浇注,采用半封闭、底注式浇注系统,内浇道开设在铸件法兰处,在铸件顶面均布8个出气孔和4个压边冒口;采用堤坝式处理包冲入法球化处理,选用REMg球化剂,加入量1.4%~1.6%,选用75Si Fe孕育剂,加入量0.6%~0.8%,并严格控制化学成分。最终生产的铸件表面无裂纹、冷隔、夹渣等铸造缺陷,加工后表面粗糙度满足≤0.8μm要求,其力学性能、尺寸精度、无损检测都达到了铸件验收规范,经加工后质量完全符合设计要求。