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发表于 2011-6-3 17:22:02
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50t钢锭模的铸造
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$ b- T6 e! {9 G2 l/ w6 ~1 K8 ~蒋兴德 曾绍友 赵正宇/ t' _3 g$ R6 F% i1 F+ b6 E
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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。/ T' W, h7 A3 [
关键词: 钢锭模; 铸造
. F' C4 h' h' h 中图分类号:TG261 文献标识码:B 文章编号:1001-3814(2000)02 -0058-01/ U) s! q7 T" Y) G
, O9 J" Z) L" U HCasting of 50 Tonne Steel Ingot Module
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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。# [7 }# R; r) P- U& ]. M# I3 }
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1 技术条件, D8 M4 @! L5 W
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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。
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图1 钢锭模简图
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技术要求:
8 m1 F0 {( }" W# o (1)铸件应符合GB5662-85的性能要求;
2 W0 W' Y3 K! B) X$ Y w (2)化学成分w(%):3.5~4.0C,1.4~2.0Si,0.7~1.0Mn,P<0.15,S<0.12;
& V0 z2 K$ T- X/ C( Q/ [8 V (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;0 m* H$ D8 T" O* m- x* g1 R1 ^% h8 L
(4)不得有缩松、缩孔、裂纹等铸造缺陷。1 C" P5 d W7 ]! E! }5 E/ b% U
" n" \! D& i8 i) T9 j2 钢锭模铸造工艺分析
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( |& k% |* b, _; u& q: } (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;- t9 w( t5 K. P
(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;
- P+ K9 W/ A5 }) r9 I (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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* E J# \# f6 p- T+ s* J3 铸造工艺设计, ^4 y# n, }, }* m% s
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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。; i7 E0 A, l% A: F. ]6 V
根据 浇注时间
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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。
( e0 u, f& [# p# G; \$ s- U3 I0 U5 r (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。6 a0 ^1 R: w% o8 V; j7 q0 Z7 S
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4 操作要点+ G7 U. ~! G) Q4 z2 `
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(1)采用内外实样造型,砂型紧实度要足够;# N p4 b7 d& a- s# }2 t& D$ k" r
(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;
" s. x# b7 T8 e) M1 r; u: P8 R# n+ \ (3)使用鳞片状石墨配制的涂料,涂料厚度不小于2mm;+ B0 ?5 P3 x9 _$ ^! l* H* v
(4)砂型上窑烘干,防止产生气孔;
5 ?- B5 S5 Z ~1 a (5)合箱时底箱一周垫上石棉绳,卡子打紧,以免跑火;7 W/ R% G% ~3 P- _
(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;
" {7 i J1 t" r R1 H" K (7)铸件保温5天后打箱;6 R( U! j; o, `) i
(8)铸件进行去应力退火。" z& j7 J w$ Y) b
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5 效果
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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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