460型重型自卸车高性能桥壳铸件开发

介绍了460型重型自卸车高性能桥壳的铸件结构及技术要求,利用MAGMA凝固模拟软件模拟了10余种工艺设计方案,确定了最终工艺方案。通过生产调试,采取了以下改进措施:使用新砂箱进行生产,起模3 h后进行浇注,浇注完4 h后打箱;将w(Cu)量由0.2%～0.35%提高到0.8%～0.9%,采用喂丝法进行球化处理。生产结果显示:铸件没有出现浇不足废品,铸件变形量小于1 mm,达到工艺设计要求;铸件本体球化率等级达到3级,石墨大小等级为6级,基体为95%珠光体+铁素体,铸件本体力学性能符合技术要求;试生产后将该工艺用于小批量生产,废品率低于2%。     

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。     

支撑锭模用精整盘的铸造工艺

介绍了用于支撑锭模的精整盘的铸造工艺、造型方法、铁液熔炼工艺和成分控制、浇注工艺以及热处理工艺。铸件材料牌号为HT150,质量为3 000 kg,主要尺寸为2 000 mm×1 200 mm×150 mm,属于较大型厚壁类铸件。采用水玻璃和硅砂配制型砂,铸件全部放在下型,倾斜浇注,浇注系统设在铸件最低处,在铸件最高处设置压边冒口。首件试制的浇注温度偏高,结果在内浇道附近有严重粘砂缺陷。将浇注温度降低后,对生产的铸件进行检查,结果显示:铸件表面光洁度、形状尺寸和力学性能均符合技术要求,无任何铸造缺陷。     

高强度灰铸铁飞轮和飞轮壳的生产技术

高强度灰铸铁件飞轮和飞轮壳的生产技术可以归纳为：选取适宜的化学成分,并注意各元素之间的合理匹配,即w（C）2.9%～3.1%,w（Si）1.5%～1.8%,w（Mn）0.9%～1.2%,w（P）＜0.06%,w（S）0.02%～0.04%;采用合理的熔炼和浇注工艺,其中飞轮类铸件浇注温度为1 370～1 320 ℃,飞轮壳类铸件浇注温度为1 410～1 360 ℃;选用新型高效孕育剂、多次孕育等措施,强化孕育效果,改善铸件的基体组织和石墨形态;采用多元低合金化,提高铸件性能.     

端封板铸件的变形及防止

端封板铸件,系纺织机械上重要零件。铸件材质HT150,尺寸为3000×1440×12mm,重540kg,属于大型薄壁件,要求铸件表面光洁,不允许翘曲变形,该件采用手工湿型铸造,3t/h冲天炉熔炼。 原来对端封板采用双向浇口或环形浇口、水平浇注工艺,浇注时间控制在18～22秒之间。采用封闭式浇注系统∑F_直:∑F_横:∑F_内=1:0.95:0.90,直浇口φ48mm     

前叉下管铸件的铸造工艺设计

介绍了前叉下管铸件的结构及技术要求,详细阐述了其铸造工艺设计:采取垂直分型,膨润土湿型砂造型;采用底注式浇注系统,圆锥形直浇道的截面面积为972 mm2,横浇道与直浇道、内浇道相连接,横浇道为截面积1 200 mm2的标准梯形浇道,内浇道的截面面积为420mm2,选用六角形浇口杯,浇注速度为8.12kg/s,浇注时间为5s,浇注温度为1580℃;采用12个尺寸为30mm×60mm×75mm的冷铁,选用腰形暗冒口,尺寸为a=50 mm,b=100 mm,h=100 mm;选择扁形出气孔。模拟结果显示,整个铸件未发现有缩孔、缩松等铸造缺陷,而且工艺出品率也达到了76.53%。     

薄壁端封板铸件变形的防止

结构如图所示的薄壁端封板铸件,它是纺织机械产品上的大型铸件之一。其重重540kg,长3000mm、宽1440mm、主要壁厚12mm;材质HT150,采用手工造型湿型铸造;浇注铁水来自3t/h两排风口冲天炉。该件生产中出现的问题是易产生变形,即铸件中间部位翘曲7～10mm。针对这一问题,该厂采用开放式的浇注系统、单向浇口、倾斜浇注,并适当提高浇注温度和浇注速度,也采取了一些辅助措施,解决了铸件变形。浇注系统:浇注系统布置在铸件薄壁一边;     

高强度一体化铸造桥壳的开发

介绍了驱动桥壳的分类及一体化桥壳的结构,并阐述了高性能一体化铸造桥壳生产工艺为采用树脂砂造型、制芯,一型2件。对于原工艺的工艺出品率低,通过采用发热冒口工艺,降低造型难度,取消边冒口,使工艺出品率由原来的60%~68%上升到80%以上;对于铸件变形,经过多次试验,确定起模3 h后方可浇注,浇注4 h后打箱,可以使铸件变形量小于1 mm;对于铸件偏芯,将原来使用的M5、M10芯撑改为自行设计制造的3联M12芯撑,最终使铸件偏芯不超过1mm。     

均衡凝固理论在湿型球铁轮毂工艺上的应用

我厂生产的某型汽车轮毂材质为 QT6 0 0 - 3,单件质量 4 0 kg,原工艺如图 1所示。生产状况如下 :砂箱尺寸 12 0 0× 80 0× 30 0 (mm) ,一型两件 ,对称布置 ,潮模砂型 ,紧实度80～ 90 ;玉米油砂芯 ;3t工频炉熔炼 ,浇注温度 132 0～ 1340℃ ,浇注时间为 2 0 s。结果浇出的铸件在 B面有缩凹 ,内有铁豆 ,深度 5～ 10mm,A面有大量夹渣气孔存在 ,废品率为 4 0 %左右。1　缺陷原因分析原工艺采用顺序凝固理论 ,两个大冒口 (80× 80× 15 0 ,mm)从铸件两侧引入 ,冒口颈粗厚 (30× 2 2 ,mm) ,旨在用冒口强烈补缩铸件 ,让冒口颈晚于铸件凝固。但由…     

球铁油缸浇注系统补缩无冒口工艺设计

球铁油缸,材质QT500-7,铸件重101 kg,外径φ270 mm,内径φ220 mm,壁厚25 mm,高750 mm,一端球面封口。采用立浇工艺,封口向上。原工艺为阶梯浇注系统,在铸件上部安放1个φ120 mm×200 mm冒口,因冒口下缩孔、浇口引入处缩松,缸壁气孔、夹渣,渗漏废品率54%。为了消除铸造缺陷,新工艺根据均衡凝固原理,采用以顶注为主的浇注系统补缩无冒口工艺,用收缩模数法设计直浇道、横浇道、内浇道尺寸,经批量生产验证,消除了缩孔、缩松、气孔、夹渣缺陷。机加工后经250 MPa×5 min水压试验无渗漏。工艺出品率从77%提高到88%。表明采用收缩模数法计算浇注系统尺寸,用浇注系统补缩的无冒口工艺是可靠的。     

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。     

水钢预应力钢绞线SWRH82B钢的冶炼工艺

水城钢铁集团公司根据GB/T24238- 2009质量标准和用户使用要求,确立了预应力钢绞线SWRH82B钢的内控成分（质量分数）：w(C)=0.79%～0.84%、w(Si)=0.15%～0.30%、w(Mn)=0.60%～0.90%、w(P)≤0.025%、w(S)≤0.015%、w(Cr)=0.25%～0.27%。采用高炉铁水→100 t顶底复吹转炉冶炼→LF炉精炼→150 mm×150 mm方坯连铸的工艺流程生产SWRH82B方坯,用于轧制SWRH82B盘条。采用的质量控制方法有：（1）采用含铝量低的合金脱氧,减少钢中的Al2O3夹杂物含量;（2）采用低氮增碳剂、低氮铁合金对钢水进行脱氧合金化,LF炉采用微正压操作,造好泡沫渣,埋弧精炼,连铸采用全封闭保护钢水浇注,使成品钢中的氮质量分数降到40×10-6以内;（3）将中间包钢水过热度控制在15～30 ℃,结晶器电磁搅拌频率5 Hz、电流320 A,铸坯拉速（1.73±0.02） m/min,二冷段气雾冷却比水量0.62 L/kg,将铸坯中心各种缺陷级别之和控制在3级以内。     

压力机床身铸造工艺设计

介绍了J75G-800型高速精密压力机床身铸件的铸造工艺。由于铸件外形尺寸庞大而壁薄、内腔结构复杂,采取了如下工艺措施：（1）分型面与浇注位置一致;（2）增加工艺补正量,将最薄壁厚20mm增加到25mm,原主要壁厚25mm增加到30mm;（3）采用φ50mm×8mm无缝钢管作为4个贯穿床身全长的狭长内腔砂芯的芯骨;（4）为加快导轨的凝固速度,在导轨表面等距离设置40mm厚的石墨冷铁。铸件检测结果：组织致密,珠光体体积分数大于98%,导轨硬度平均值为190HB,各项力学性能均达到了设计要求。     

首钢小方坯连铸生产SWRH82B工艺实践

首钢二炼钢采用210t转炉配8机8流130mm×130mm断面小方坯生产高碳钢SWRH82B,通过调整结晶器电磁搅拌参数和二冷区比水量,在铸机较高拉速情况下,经过多轮试验,摸索出生产SWRH82B的合理二冷制度和结晶器电磁搅拌参数,连浇炉数稳定在8炉以上。     

南阳汉冶特钢420mm×2700mm直弧形板坯连铸机

由中国重型机械研究院自主创新设计的420 mm×2 700 mm直弧形板坯连铸机在南阳汉冶特钢有限公司成功投产,该连铸机采用了诸多关键技术,并针对特厚大断面及品种钢的生产规范了主要控制要点。该连铸机已成功浇铸超厚大断面铸坯,打破了我国由连铸坯直接轧制特厚、特宽钢板的瓶颈,标志着我国连铸工艺技术及装备水平迈上新台阶。     

利用负压消失模工艺生产机架铸件

介绍了机架铸件的铸件结构及技术要求,详细阐述了其工艺设计:采用底注、开放式浇注系统,浇口比为ΣF直:ΣF横:ΣF内=1:1.32:2,其中,直浇道截面尺寸为φ90 mm,横浇道截面尺寸为60 mm×70 mm,共2道,内浇道截面尺寸为25 mm×25 mm,共20道,在铸件关键部位设计一定数量尺寸为70 mm×70 mm的集渣包,浇注温度1 420±10℃,负压度0.4 MPa,保压时间15 min。为防止模样变形,采用竹木条拉筋粘接固定模样簇及消失模易变形的部位,通过设计使用一种中空芯铁填充物,有效降低该缺陷的发生几率。最终生产的铸件各项指标均符合技术要求,废品率由原来的80%降到20%以内,已达到批量生产状态。     

优化脱氧工艺改善低碳低硅钢钢水可浇性

介绍了重庆钢铁股份有限公司炼钢厂生产低碳低硅钢的脱氧工艺,对连铸过程中水口结瘤的原因进行分析,并提出了优化措施。生产实践表明：钢水中的活性氧质量分数控制在10×10-6～30×10-6时,单中包浇铸炉数由6～7炉提高到11～12炉,同时能保证连铸顺行和减少铸坯气孔。     

BFe10白铜管材热冷组合铸型水平连铸凝固温度场模拟

建立了热冷组合铸型(HCCM)水平连铸管材温度场模拟模型,采用实验与模拟相结合的方法修正界面的换热系数条件。所建立的HCCM水平连铸全尺寸模拟模型和所施加边界条件的误差小于6%,可较好地模拟实际传热过程的温度场。模拟结果表明:当拉坯速度由20 mm/min增加到110 mm/min时,两相区宽度由20 mm增加至30 mm;当热型段加热温度由1 150℃提高到1 300℃时,两相区宽度由30 mm减小至12 mm;当冷型段冷却水流量由300 L/h增加到900 L/h时,两相区宽度由30 mm减小至20 mm;当采用增加热阻的改进铸型结构时,两相区宽度由25 mm减小至12 mm。d 50 mm×5 mm BFe10管材HCCM水平连铸合理的制备参数为:熔体保温温度1 250℃,连铸拉坯速度50~80 mm/min,热型段加热温度1 200~1 300℃,冷型段冷却水流量500~700 L/h。     

方坯连铸结晶器内表面流速与卷渣行为模拟

针对中小断面方坯侧分水口浇铸技术,以实际180 mm×240 mm断面方坯连铸结晶器为原型,基于相似原理,采用1：1的物理模型,比较了直通型和侧分旋流型水口浇注时在不同拉速和浸入深度下的结晶器内自由表面流速和渣层状态。结果表明：相同的浸入深度和拉速下,旋流型水口浇注时结晶器内各测点表面流速比直通型水口大;在实验条件下,直通型水口表面流速为0.010～0.023 m/s,旋流型水口为0.010～0.055 m/s,拉速和浸入深度对旋流型水口表面流速的影响较直通型水口显著;此外,采用旋流水口时结晶器的渣层波动要比采用直通型水口时频繁,拉速1.0 m/min、浸入深度120 mm时,其渣层波动适宜,钢渣界面活跃且无卷渣和裸钢现象发生,此时两测点的表面流速分别为0.028和0.032 m/s,是较适宜的工艺条件。     

利用数值模拟开发涡轮增压器壳体铸件

介绍了汽车发动机中涡轮增压器壳体铸件的结构及技术要求,利用自动化线壳型铸造,一型2件,水平分型,采用封闭式浇注系统,浇口比为ΣF直:ΣF横:ΣF内=2:1.5:1,其中,直浇道截面面积为1 200 mm2,横浇道截面面积为900mm2,内浇道截面面积为600 mm2。热侧冒口直径为65 mm,高度为100 mm,冒口颈尺寸为23 mm×33 mm;顶冒口直径为50 mm,高度为70 mm,冒口颈尺寸为10 mm×25 mm,并在涡轮室内部圆形平面处放置尺寸为50 mm×15 mm×15 mm的随型冷铁,使生产的铸件冒口颈区域微观缩松消除。