大型高鉻鑄件組芯造型技術(shù)研究

張建寶，馮曉冉

（石家莊強(qiáng)大泵業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050035）

鉻系白口鑄鐵目前是國內(nèi)外耐磨鑄鐵的主流，疏浚泵過流部件的選用材質(zhì)為抗磨白口鑄鐵C r 26.它是一種典型的、具有良好耐磨性的高鉻鑄鐵，隨著泵行業(yè)的發(fā)展，市場上對于大型泵件需求逐步增大。產(chǎn)品趨于大型化，結(jié)合市場需求，利用組合模型和組芯工藝，減低工裝費(fèi)用，滿足生產(chǎn)需要，可成熟生產(chǎn)目前亞洲最大挖泥泵護(hù)套。

1 產(chǎn)品簡介

本次生產(chǎn)的產(chǎn)品為航道局T K 1200護(hù)套，是目前亞洲最大的挖泥泵護(hù)套，主要特點(diǎn)為：毛坯重量22t，外形尺寸4461×3934×1085（mm），整體為蝸殼形，材質(zhì)C r 26，其化學(xué)成分要求見表1.技術(shù)上要求流道內(nèi)表面應(yīng)光滑平整，不得有曲折、凹坑和拱起，不得有砂眼、裂紋、縮孔等鑄造缺陷，硬度要求H R C：48～55.

2 前期準(zhǔn)備

2.1 型砂準(zhǔn)備

選取40目～70目型砂，新舊砂配比按照3∶7的比例，樹脂加入量1.7%，固化劑酸度28%，主要利用25 t移動(dòng)連續(xù)混砂機(jī)混制型砂。

2.2 涂料準(zhǔn)備

采用醇基鋯英粉涂料，涂料性能見表1.

2.3 模型準(zhǔn)備

組芯生產(chǎn)的主要技術(shù)關(guān)鍵是模型尺寸精度和組芯尺寸精度，而組芯尺寸主要受到模型尺寸精度的制約，因此對于模型前期尺寸的控制尤為重要，保證上場前模型的尺寸，尤其是對于組芯模型檢查的力度更要加強(qiáng)。相關(guān)人員認(rèn)真檢查，保證每次上場模型的尺寸精度。

表1 涂料性能分析

2.4 工藝準(zhǔn)備

TK1200護(hù)套組芯（型）在制定工藝時(shí)，需要考慮每塊芯子單獨(dú)的強(qiáng)度及外皮的吃砂量，對于帶有預(yù)制件的護(hù)套，為保證精度需避讓開預(yù)制件，選擇更為合理的分芯（型）位置，見圖1.對于組芯（型）部位的尺寸，涉及到每塊砂型的配合，護(hù)套的組芯生產(chǎn)需要根據(jù)鑄件的尺寸制作相應(yīng)的箱框，為降低成本要求具有通用性，見圖2.待工藝確定后，需按照工藝要求準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量及規(guī)格的澆道磚、冒口座、冒口圈、澆口杯等。

2.5 芯鐵準(zhǔn)備

芯鐵形狀，大小的合理性能夠有效的提高整個(gè)芯子的強(qiáng)度，葉輪類的芯鐵要求隨形，保證每一段的強(qiáng)度，并在放置芯鐵時(shí)綁上相應(yīng)的起吊環(huán)（采用雙面起吊環(huán)，要便于翻轉(zhuǎn)）。對于劈箱組芯（型）的大型護(hù)套，因?yàn)樽o(hù)套的每一塊芯（型）重量較大，不易翻轉(zhuǎn)，制作芯鐵不僅要考慮到強(qiáng)度及形狀，還應(yīng)當(dāng)在制作時(shí)預(yù)留出冒口及翻轉(zhuǎn)位置，見圖3.

3 生產(chǎn)過程

3.1 生產(chǎn)準(zhǔn)備

圖1 分芯（型）位置

圖2 通用箱框

圖3 芯鐵結(jié)構(gòu)

模型到場后需再次核查模型尺寸，清理模樣，檢查需要的原輔材料，芯鐵、冷鐵、卡板、冒口圈、陶瓷冒口座、側(cè)冒口、硫鋼磚、鉻礦砂、石棉板、草繩等，依據(jù)圖紙要求準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量及規(guī)格的預(yù)置件。

3.2 灌箱制芯

采用組芯造型，上下型各分為4塊，共8塊，劈箱時(shí)為保證預(yù)置件精度，劈箱錯(cuò)開預(yù)制件與軸向成18°角。

造型時(shí)先造下箱，模樣上涂刷脫模劑，均勻，檢查鑄字，將下扇模型分為2塊，每塊再分成2塊，用5mm鐵板隔開，圍箱幫，箱幫做活用螺栓緊固，按照工藝放置預(yù)置件，隔舌部位放置冷鐵及鉻礦砂，用風(fēng)管把模型吹凈尤其要保證預(yù)置件孔沒有雜物，放置芯鐵，中間放為保證強(qiáng)度，芯鐵采取焊接型材的方式，并預(yù)留出翻轉(zhuǎn)的吊軸位置以便翻箱，用M 16的鋼筋棍彎曲做出上下吊耳，便于起吊。4塊同時(shí)漏砂灌箱，在指定位置放置冷鐵及鉻礦砂，并不斷用錘子夯實(shí)模型死角，保證強(qiáng)度。造上箱時(shí)過程基本與造下箱時(shí)相同。

3.3 合箱

合箱過程中，不下芯子先合上箱，將上箱扣好后打好記號測量尺寸，組芯生產(chǎn)的精度主要在于前期尺寸的控制，最后下芯子以便最后合箱的準(zhǔn)確性。完成合箱后，沿分型面圍草繩多股，并在每個(gè)面外側(cè)采用多股草繩從下向上引出，外側(cè)用砂子填滿圍好。合箱時(shí)重點(diǎn)尺寸進(jìn)行檢查和控制。

3.4 澆注、壓箱及清理

爐料熔化成鐵水后進(jìn)行取樣送光譜室檢測成分，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)鐵水成分，使其最終達(dá)到成分標(biāo)準(zhǔn)方為鐵水合格。采用雙水口同時(shí)澆注，一定程度上提高了澆注速度，降低了缺陷產(chǎn)生的可能性。壓箱時(shí)間14 d，然后打箱，清理主要針對一些飛邊、毛刺及分（芯）型面之間的水平過渡。

4 前景

鑄造行業(yè)的發(fā)展，使市場對于大型鑄件的需求增大，我們不斷完善組芯工藝，使之趨于成熟。大型鑄件組芯技術(shù)的成功，為組芯生產(chǎn)大型乃至超大型鑄件提供了重要的保證。