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铸造生产工艺

发布时间：2017-05-04 13:38 来源：管理员阅读次数：

1．什么样是铸造：将金属加热熔化后倒入（或压入）模子（砂型或金属型）中，冷却后得到所需形状的物件，此种工艺称为铸造，获得的工件称为铸件。

2．常用的铸造金属材料：

2．1铸铁

1）铸铁是含碳量2%以上的铁碳合金，工业应用的铸铁含碳量一般为2.5%—4%。除铁以外，铸铁中常存元素有碳、硅、锰、磷、硫。其中碳是影响铸铁组织和性能的重要因素，硅和锰是调节铸铁组织和性能的有利因素；而磷和硫通常被视为有害杂质，应尽量降低其含量。

2）铸铁的分类灰铸铁普通灰口铸铁孕育铸铁球墨铸铁贝氏体球墨铸铁一般球墨铸铁可锻铸铁白心可锻铸铁珠光体可锻铸铁（黑心）铁素体可锻铸铁（黑心）蠕虫状石墨铸铁特种铸铁耐热铸铁耐蚀铸铁抗磨铸铁耐磨铸铁

2．2铸钢一般工程用铸造碳钢工程与结构用铸钢焊接结构用碳素铸钢低合金高强度铸钢抗磨铸钢铸钢不锈、耐蚀铸钢耐热铸钢低温用铸钢铸造工具钢它特种铸钢

3．金属熔炼设备简介：

3．1铸铁熔化设备：冲天炉、感应电炉

3．2铸钢熔炼设备：即炼钢设备包括粗炼和精炼

3．3非铁合金熔化炉：坩锅炉、感应电炉、电弧炉

4．常用铸造方法

砂型铸造：是最常用的铸造方法。砂型铸造中，又以粘士砂型的使用为最广。用粘士砂型生产的铸件约占铸件产量的90%，特别是在黑色金属的铸造中，应用更为广泛。
铸造方法金属型铸造：适用于批量生产和质量要求高的中、小型铸件非铁合金铸件

特种铸造压力铸造：生产效率高，光洁度高，力学性能高，适用于大批量、中小型铸件

离心铸造：组织细密，没有浇冒口系统，便于制造双金属铸件（如复合铸铁轧辊），生产效率较高；容易产生偏析（比重偏析）

熔模铸造: 尺寸精度高,光洁度可达Ra6.3～2.5μm,可铸造形状很复杂的铸件,浇注合金不受限制；过程复杂，周期长，成本高，尺寸不能太大。

5．砂型铸造简介：

5．1砂型铸造简介：砂型铸造俗称“翻砂”，是用型示造型的铸造方法。主要过程为：

1）制造模样：①用木材（或其它适用材料）制成与铸件外形基体相同的模型，为了造型方便，模型往往要做成可以分合的两部分或几部分；②用木材等材料打造“芯盒”，供制造砂芯或泥芯用。砂芯和泥芯的形状与铸件的内腔形状基本相同。

2）用“芯盒”当模子，制成砂芯或泥芯，砂芯或泥芯要有支撑用的芯头，芯子中往往要有钢筋骨架以提高强度。芯子做好后，要烘干使之硬化。

3）在砂箱中（也有在地坑中）用模型造出铸件的阴模，此工序即为“造型”。同时要做出容纳芯头的槽（也叫芯头）。通常铸一个铸件都要用上下两个或更多的砂箱。砂箱中还要做出水口、浇口和冒口。

4）将砂芯或泥芯下到砂型中（芯头架在砂型的槽上），上下箱扣在一起。称为合箱。这时，在砂型和芯子之间的空间就是将来的铸件以及浇冒口系统。

5）浇注：将熔化的液体金属从浇口浇入砂型。

6）落砂和清理：待铸件凝固后，将铸件从砂型中取出，去除表面粘砂、毛刺，割去浇冒口。

7）热处理、机械性能试验、探伤、焊补等。

5．2铸钢件的热处理：

铸钢件特别是大型铸钢件在铸造后都有较大的铸造应力，粗大的铸态金相组织，所以铸钢件一般都要经过热处理来消除应力，调整金相组织，改善机械性能。

铸钢件的热处理方法一般有退火、正火加回火、高温扩散退火、调质以及焊补后的去应力退火；高锰钢等奥氏体铸需要进行水韧处理。

5.3铸钢件的机械性能试块：

铸钢件的机械性能试块可以是单铸的（U型的、梅花型的）也可以是连体的。在试样缺失时，甚至有在铸件本体上割取试料，然后再将铸件焊补修复的。试块应随铸件同炉热处理。

5.4铸钢件的焊补：

对大型铸钢件来说，挖除缺陷，焊补修复是一种通用的方法。即使是马氏体不锈钢（如RCCM M3208）、铬-镍奥氏体铁素体不锈钢（如RCCM M3401）也是如此。挖补在性能热处理机械性能试验合格后进行。补焊合格后，仅进行消除应力热处理而不再进行性能热处理。

6．大型重要铸钢件的质量控制——以某汽轮机缸体为例

6．1工艺流程

300MW汽轮机中压外缸制造工艺流程

制造程序制造要点

造型

高的尺寸精度，表面光滑的木质整体模型

铬铁矿自硬砂，喷涂锆英粉涂料，确保光滑的砂型表面

钢包精炼炉（LF）精炼，确保钢水低P，S和钢水的纯净度，调整化学成分

炼钢

浇注测定钢水的化学成分（见附件1）

清砂、软化退火热处理利用热处理后余热切割冒口，软化退火热处理（见附件2）

调质热处理浸油淬火（见附件），机械性能和产品化学分析（自检），敷偶位置见附件3

去除氧化皮

粗加工加工前划线检查

修整表面打磨按XXX XXXXX,确保要求的表面粗糙度,形状修整.

检查无损检查:1.目视检查,2.磁粉检查,3.超声波检查

缺陷清除对缺陷清除部位进行焊前MT检查(共检)

精整焊补铸件,焊条管理,预热,保温管理(按补焊工艺),焊补重磨区记录

除应力附件2,敷偶位置见附件3.

检查(共检) 无损检查:MT,UT,必要时RT

焊接件装焊相关件装焊

除应力见附件2, 敷偶位置见附件3.

化学成分(附件1表1)

机械性能(附件1表2,附件,附件.)

无损检查 VT, MT, UT, RT.

最终检查

(与用户共检)

最终机加工加工前划线检查,加工到交货状态

最终尺寸检查

(与用户共检)

包装,出厂出厂前做必要的防锈,包装.

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