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发表于 2011-6-3 17:22:02
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50t钢锭模的铸造* |; p# O. s: m+ e3 d3 `5 k! j
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蒋兴德 曾绍友 赵正宇9 ?: S0 U& u$ ?3 b) O
" X+ X) r/ m8 G5 Z. A2 A' J' R 摘 要: 阐述了在石英粘土砂型铸造条件下,对50 t钢锭模采 用雨淋浇注,获得致密铸件的铸造工艺方法。# L* F: }: S1 L) n, f
关键词: 钢锭模; 铸造0 u; y; Q5 l; T
中图分类号:TG261 文献标识码:B 文章编号:1001-3814(2000)02 -0058-01
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3 ~( t, U ~, @' s/ NCasting of 50 Tonne Steel Ingot Module. D. A0 Q) v4 B, u4 M
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我公司目前用石英粘土砂型生产中、大型铸铁件,基本能满足用户需要,但50t钢锭模属于超厚大铸件,壁厚达到413mm,特别是内表面不允许焊补,且要求平整光滑。现通过采取一系列铸造工艺措施,生产了3件钢锭模,经用户鉴定,完全满足铸件的技术要求。
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1 技术条件
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1 X9 T/ V2 B, T5 d8 o1 i 50t钢锭模是铸造钢锭的专用模具,要求钢锭模内腔形状尺寸都比较精确,主要尺寸见图1,材质为HT200,单件质量33.8t。" w4 E3 ]; [1 ~- d4 U
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/ K' K, @$ D( M: |图1 钢锭模简图
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技术要求:
5 [$ n1 k% T/ i# ^( e" B (1)铸件应符合GB5662-85的性能要求;
) R* Y* R( l' B2 ?1 [6 r, e' @9 D (2)化学成分w(%):3.5~4.0C,1.4~2.0Si,0.7~1.0Mn,P<0.15,S<0.12;8 n4 a7 a) f4 o* j# r
(3)铸件内表面不允许焊补,尺寸准确,表面平整光滑,凹凸不得超过4mm;
. k2 Q H' ]4 k9 d( S% b (4)不得有缩松、缩孔、裂纹等铸造缺陷。- u5 o0 G+ H+ o$ u+ N6 G# G+ n/ P
4 T. {2 I) l$ k; M9 y2 钢锭模铸造工艺分析
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(1)钢锭模热节较大,工艺设计必须充分考虑到冒口补缩作用,以防产生缩松、缩孔等铸造缺陷;
+ @+ J* G0 P' S (2)铸件高大,凝固时间长,对砂型的热作用时间也长,极易产生粘砂和夹砂,在生产过程中必须采取措施加以防止;
" [) a# n/ i: s8 R4 X; T (3)钢锭模用于浇注钢锭,内表面要求很高,在工艺设计时必须采取相应措施防止铸件内表面变形。
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$ n+ R- y% O2 w8 A3 铸造工艺设计: h! ]# Z5 x$ X' R/ D
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(1)浇注系统 钢锭模属于筒类厚壁高大铸件,采用三箱造型,顶雨淋式浇注系统,这样既便于实现顺序凝固,又利于铁液中的杂质上浮,防止缩孔和夹渣。. P& V0 z7 m+ G# Y; @
根据 浇注时间9 @. ~/ J' k+ b& T7 X, n' w0 d
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/ l% Q+ |# Z+ s; e, I取S2=1.9,G=36500kg,μ=0.6,Hp=25cm,r内=15mm,计算得t=285s,F阻=137cm2,n=19个。 (2)冒口设计 雨淋浇注要求厚大面朝上,为了充分补充铁液的凝固收缩,我们采用了5个φ350mm的大冒口均匀布置在铸件一周,高度400mm。
6 O [1 M, B. Z$ i (3)工艺参数选取 铸件缩尺径向3‰,轴向5‰;机械加工余量顶部60mm,底部20mm;砂芯负数5mm,非加工壁厚的负余量6mm。
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4 操作要点
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& U) Y+ U# r; ^" E (1)采用内外实样造型,砂型紧实度要足够;
+ A) V! t, e) D (2)砂芯应有较好的退让性和透气性,制芯时在其中放置草绳和焦炭;
" {# V/ O( u# d (3)使用鳞片状石墨配制的涂料,涂料厚度不小于2mm;6 ?' C0 n' Y# O# W2 _0 V+ z
(4)砂型上窑烘干,防止产生气孔;7 s9 z! n& X* E2 M7 X
(5)合箱时底箱一周垫上石棉绳,卡子打紧,以免跑火;4 D% v4 r- T/ y& y( w8 s
(6)浇注温度控制在1230~1270℃,浇注时浇口杯要始终充满,减少铁渣进入铸型量,待铸型充满后,改从冒口点浇,同时用草灰覆盖;
. G: t- y' I& h! g$ w# D& q: x+ b (7)铸件保温5天后打箱;2 a. G$ c0 V6 a6 q
(8)铸件进行去应力退火。% e( _* _- m/ O: y5 z
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5 效果: k6 v3 E2 F3 ?' s
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使用以上工艺生产了3件钢锭模,没有发现裂纹、气孔、缩孔、粘砂等缺陷;铸件内表面光洁、平整,完全符合钢锭模技术标准;加工后未发现任何铸造缺陷,组织致密;用户反映使用效果良好,达到了设计寿命。 |
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