几种离心铸件的铸造工艺

   2020-09-01 互联网黎美容30450
核心提示:  本文中国铸造网主要为大家介绍几种离心铸件的铸造工艺  为了扩大离心铸造的知识,这里介绍几种较典型
 

  本文中国铸造网主要为大家介绍几种离心铸件的铸造工艺

  为了扩大离心铸造的知识,这里介绍几种较典型的离心铸件的工艺特点。

  (一)铸铁汽缸套的离心铸造

  汽缸套的工作条件是要求其具有较高的耐磨性、高温耐腐蚀性,组织致密、均匀、无渣孔。通常用低铬,低镍、铬或低铬、铜、硼等合金铸铁,采用离心铸

  造进行生产。

  1.小型汽缸套的离心铸造 小型汽缸套常用在汽车、拖拉机的发动机上.毛坯的内径为90—200mm~,通常有金属型或砂型铸造两种。

  (1)金属型离心铸造。用卧式悬臂金属型进行离心铸造,为了防止铸件产生白口,可在铸型内表面喷涂l一2mm厚涂料。铸型的转速可按自由表面上有效重度(4—8)×106 N·m。进行计算。

  浇注时金属型的工作温度为150~400~C,铁液的浇注温度为1290~1340~,并用水冷却铸型。

  用金属型离心铸造汽缸套毛坯,生产效率高,工艺简便,但是,由毛坯加工成零件的机械加工工作量大。此外,铸件容易出现过冷石墨和自口组织。

  (2)砂型离心铸造。在金属外型内安放用芯砂(可以是油砂、粘土砂或树脂砂)做成的砂套。用砂套铸型浇注的缸套毛坯的形状、尺寸比较接近零件。因此,可以节省金属和机械加工工作量,同时,可避免铸件出现白口和过冷石墨。但生产过程复杂、效率低。

  2.大型汽缸套的离心铸造柴油机发动机上的大型汽缸套,其内径一般大于200mm,一般用滚筒式离心铸造机进行浇注。铸型为粘土硅砂型,砂层厚度为10~40mm,内表面涂刷石墨粉涂料,并经250~300~C的温度烘干。

  为使铁液在型内轴向流动距离缩短和 图6—20大型汽缸套离心浇注温度分布均匀,用长度与铸件相近的u形断面浇注槽。槽的底部每隔一定距离开浇注孔。

  (二)铁管的离心铸造

  在城市和其它工程建设中,需要大量的输送水、气和泥浆等铸铁管道。作为输送水和煤气的管道,需经受(2~4)MN·m。的水压试验,并具有较好的耐腐蚀性,使之长期埋在地下不损坏。

  铸铁可采用金属型和砂型离心铸造。其中砂型离心铸管法是在一个外部铸模,在取走内芯棒修整后将砂型水平放在离心铸管机上供浇注用。快速转动铸型,通过一个短浇注槽注入金属液,金属液一经注入,就可以在内部沿水平面铺开。转动铸型直到管子被冷却至抽出时具有足够强度为止。

  砂型可为湿砂型、表面干燥型或干砂型七铁管的砂型离心铸造法于1917年由姆尔所首创。

  此种方法的生产过程复杂,不能生产较长的管子,生产效率较低,劳动强度大,工作条件较差,还需要高大的厂房建筑和吊车线路以及昂贵的砂型设备。

  对于金属型离心铸铁管铸造,又可分为水冷金属型法、涂料热型法和树脂砂热型法三种。其中涂料热型法是利用在金属型内表面喷涂绝热材料,以获得一定厚度涂层,达到生产无白口的铸铁管的目的;采用这种工艺主要是为了得到铸态的合格铸铁管,而不需进行退火处理,这种工艺对铁液的孕育处理、涂料的性能及厚度、铸型的温度等要求较严格。而树脂砂热型法是在原厚壁金属型内表面(>200~C)挂上厚度较薄(约5mm)的以树脂作为粘结剂的硅砂衬层,此砂层在浇注时一方面抵挡铁液的冲作用,另一方面还有效地降低铁液在铸型中的冷却速度,以保证铁液良好地充填铸型。在铁管的随后冷却过程中,树脂被烧去,砂层又重新变得松散,故凝固后的铸件易型中取出,取出铁管后的金属型经清理后即可利用铸型的余热覆盖下一次浇注用的树脂砂层。

  水冷金属型离心铸管技术是最早成功地被应用的生产铸铁管的离心铸造法,由于此法生产球铁管不易出现树脂砂热型离心铸造中所出现的较严重的空气污染,且铸管外表不易出现皱纹缺陷,并克服了连续铸造由于结晶器不易造成球墨铸铁管壁顺序凝固补缩,力学性能比水冷金属型离心球墨铸铁管差(艿<3%,a>400MPa)等问题,因此,水冷金属型离心球墨铸铁管是生产球墨铸铁管较理想的方法。口径在1000mm以下的球墨铸铁离心铸管大多采用水冷金属型法,就连日本过去已发展完善的树脂砂热型生产离心铸管,现也正在向水冷金属型法转变。

  水冷金属型离心铸造球墨铸铁管一般执行IS0253l一199l《耐压管线的球墨铸铁直管》国际标准,为了生产出合格的球墨铸铁管产品,国外发达国家水冷金属型离心铸造球墨铸铁管生产工艺与国内引进这方面技术的企业基本相同.水冷金属型离心球墨铸铁管的离心铸造过程是:金属型浸在一个封闭水套内,用循环水冷却调节金属模温来控制铁液冷却速度。浇注系统由扇形包、倾翻装置、铁液流槽等组成。浇注前需向管模内表均匀喷入一定量的管模粉,并上好承口砂芯,清理干净流槽,刷好涂料。浇注过程中在铁液流槽通过加料机构随流连续加入孕育剂,同时扇形包匀速倾翻,进入管模中,铁液在一定离心力的作用下在管模中运动。

  每制造一个铸管需要消耗一个承口砂芯,承口砂芯要求表面光洁,尺寸精确,其抗拉强度多在1.8~2.OMPa以上,国外一般采用热芯盒或冷芯盒,有的还采用自硬树脂砂造芯,国内大多使用热芯盒呋喃一I型树脂砂造芯,承口砂芯还要求在保证强度性能情况下减小其发气量。

  水冷金属型离心铸造球墨铸铁管的本体组织主要为渗碳体和少量珠光体,为了消除渗碳体和珠光体,得到韧性高、耐蚀性强的铁素体基体,必须进行退火热处理。国外一般采用水平回转连续式、立式回转式和固定立式三种退火方式。在国内引进离心球墨铸铁管的生产企业,所用退火炉一般都为国内配套设备,多采用水平回转连续式燃油燃烧退火炉。

  (三)耐热钢管的离心铸造

  能源工业和化学工业中要使用许多耐热钢管,这类钢管在高温腐蚀环境下使用,要求其应有足够的耐蚀性和高温强度,这类钢管大部分均采用离心铸造方法生产。通常大多采用如图6.23所示的卧式滚筒离心铸造机,离心机配有交流或直流无级变速电动机及变速装置,铸型转速在较大范围内可调,以满足喷挂涂料和离心浇注在同一台离心机上进行。

  铸型是在高速旋转下承受高温钢液热作用的装置,材质为碳素钢,在一定温度(80—150~C)下内表面喷挂石英粉或锆英粉等水基涂料,经在烘烤炉内充分干燥后,再上离心机浇注钢液。

 
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