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淺談鑄鋼節點生產工藝要求

作者：盈豐鑄鋼

  摘要：鑄鋼節點構造復雜，外形尺寸大，重量較重，屬特殊超大超重節點，制作精度要求高。針對鑄鋼節點類型多、鑄造工藝復雜、要求高等特點，制訂鑄鋼節點生產工藝要求，以確保工程質量。

  關鍵詞：鑄鋼節點；鑄造工藝；工藝要求。

  1混沙工藝標準

  1.1材料要求：

  （1）造型沙：符合GB9442-88[1]細粒砂要求，一般選用二氧化硅含量較高的天然砂或石英砂，原砂粒度根據鑄件大小及壁厚確定，原砂的含泥質量分數應小于2%，原砂中的水份必須嚴格控制，且一般應進行烘干。

  （2）水玻璃：小砂型（芯）為加速硬化采用選用M=2.7—3.2的高模數水玻璃；中型砂型（芯）可選用M=2.3—2.6的水玻璃；生產周期長的大型砂型（芯）選用M=2.0—2.2的低模數水玻璃。

  1.2混制比例（質量分數%）：造型砂/水玻璃=100：6～8

  1.3混制時間：一般情況下混制5分鐘，室溫或水玻璃密度較大時可適當延長混砂時間。

  1.4混制后要求：混制好的造型砂要求無塊狀或團狀，流動性較好。

  2造型工藝標準[2]

  2.1造型操作流程：選取合適砂箱→放置木模→填砂→緊實→放置上砂箱→安置澆冒口→填砂→緊實→起模修型→硬化

  2.2操作方法及質量標準：

  （1）根據鑄件模型的形狀和大小，選取合適的砂箱。

  （2）把鑄件模型放到砂箱內的適當位置。

  （3）往砂箱中加入適當造型砂，使用工具將砂箱中的造型砂緊實，緊實程度要適中。

  （4）用刮板刮去高出砂箱的造型砂，使砂型表面和砂箱的邊緣平齊。

  （5）用毛刷清理模型表面浮砂，覆蓋塑料薄膜并使薄膜平整。

  （6）放置上砂箱，上、下砂箱箱口要對齊。

  （7）在上砂箱中合適位置放置澆冒口，添加造型砂并緊實。

  2.3砂型型腔質量要求：

  （1）砂型無飛邊、無毛刺、無殘缺，型腔內干凈無殘砂等異物。

  （2）型腔應干燥，硬化程度高，合箱前要保證充分干燥。

  （3）砂型輪廓完整、清晰，合箱箱印或記號完整清晰。

  



（4）澆口、冒口位置設置合理、大小符合要求；排氣孔通暢、澆注系統根據鑄件設置合理。

  2.4合箱：

  合箱就是把砂型和砂芯按要求組合在一起成為鑄型的過程。習慣上也稱拼箱、配箱或扣箱。

  合箱工作一般按以下步驟進行：

  （1）全面檢查、清掃、修理所有砂型和砂芯，特別要注意檢查砂芯的烘干程度和通氣道是否通暢。不符合要求者，應進行返修或廢棄。

  （2）按下芯次序依次將砂芯裝入砂型，并嚴格檢查和保證鑄件壁厚、砂芯固定、芯頭排氣和填補接縫處的間隙。

  （3）仔細清除型內散砂，全面檢查下芯質量，在分型面上沿型腔外圍放上一圈泥條或石棉繩，以保證合箱后分型面密合，避免液態金屬從分型面間隙流出。隨后即可正式合上箱。

  （4）放上壓鐵或用螺栓、金屬卡子固緊鑄型。放好澆口杯、冒口圈。在分型面四周接縫處抹上砂泥以防止跑火。最后全面清理場地，以便安全方便地澆注。

  3鋼液的熔煉工藝標準：

  3.1操作流程：選擇爐料（廢鋼）→熔化鋼液→清理鋼液廢渣→添加金屬礦石→鋼液材質化驗分析→根據化驗分析進行鋼液材質處理→脫氧→鋼液出爐

  3.2爐料的選擇要求：

  1、根據準備澆鑄件材質的要求，合理選擇爐料搭配使用。產品鋼號，應在投料時就控制成份含量。出爐前半小時取爐前樣送檢分析。

  2、對含有油污，污垢的爐料下爐前要進行清理。

  3、對3、對含有鍍鋅的爐料最好不用。

4、所選用的爐料必須嚴格控制S、P有害元素的含量。

5、嚴格遵守熔煉工藝制度。盡量采用滿功率，快速溶煉。

  3.3澆注前鋼液材質化驗

  出爐前半小時取爐前樣送檢進行化驗分析，鋼液的材質應符合鑄件材質允許的范圍內，不符合的應進行調質，直到符合要求。

  3.4脫氧

  把鋼液表面的雜質處理后，進行脫氧處理：

  1、脫氧劑加入順序：先加錳鐵，后加硅鐵，最后加入純鋁。
  脫氧劑錳鐵、硅鐵在出爐前5—8分鐘加入，純鋁在出爐時加入。鋼液1480—1500℃加錳鐵、硅鐵，1610—1630℃加純鋁。
  4澆注工藝標準

  4.1澆注前的準備工作：
  (1) 了解澆注合金的種類、牌號、待澆注鑄型的數量和估算所需金屬液的重量。
  (2) 檢查澆包的修理質量、烘干預熱情況及其運輸與傾轉機構的靈活性和可靠牲。
  (3) 熟悉各種鑄型在車間所處的位置，以確定澆注次序。
  (4) 檢查澆口、冒口圈的安放及鑄型的緊固情況。
  (5) 清理澆注場地，保證澆注安全。
  4.2澆注操作要點 ：
  (1) 澆注溫度：
  澆注溫度對鑄件質量影響很大，因此應根據合金種類、鑄件結構和鑄型特點確定合理的澆注溫度范圍。金屬液由爐中注入澆包時，溫度都會降低。根據碳鋼的型號，選擇適宜的澆注溫度，一般澆注溫度在1540—1580℃(澆包內鋼水溫度)。
  (2) 澆注操作要點：
  1）澆注之前需除去澆包中金屬液面上的熔渣。
  2）依規定的澆注速度和時間范圍進行澆注。
  3）有冒口的鑄型，澆注后期應按工藝規范進行點注和補注。對大中型鑄件在澆注成型后，冒口要加保溫鹽進行保溫。補火要及時，大型冒口要采取多次補火，補火時間要控制在冒口內的鋼液凝固結殼前進行。
  4）一般澆注大、中型鑄鋼件時，鋼水要在鋼包內靜置1—2min鎮靜后進行澆注。
  5鑄件清理工藝標準[3]
  鑄件凝固冷卻到一定溫度后，把鑄件從砂箱中取出，去掉鑄件表面及內腔中的型砂和芯砂的工藝過程稱為落砂，落砂通常分為人工落砂和機械落砂兩種。
  鑄件在未完全凝固前，不準搬動鑄件，也不準在600℃以上噴水強冷。鑄件一般經自然冷卻2—3小時后進行清件。
  5.1工作流程：清理鑄件表面、型腔廢砂→氣割鑄件澆口、冒口、毛刺→再次清理鑄件殘砂→焊補鑄件→打磨鑄件→質量驗收
  5.2操作方法及質量標準：
  （1）利用風鎬或水清砂機進行鑄件廢砂清理。
  （2）鑄件廢砂清理完畢，按照《氣割安全技術操作規程》操作割槍，切割鑄件澆口、冒口、飛邊、毛刺。
  （3）鑄件切割完畢，符合要求。按照《電焊工安全技術操作規程》操作電焊機，對鑄件殘缺部位進行焊補，確保鑄件完整。
  （4）焊補完畢，復合工藝要求。利用砂輪機對鑄件切割、焊補等部位進行打磨處理，保證切割部位和焊補部位光潔、平整。
  6鑄鋼件退火熱處理工藝標準[4]
  6.1退火熱處理工藝一般要求：
  1、按照熱處理工藝要求升溫、冷卻。
  2、將需要熱處理的鑄件按合金種類、鑄件大小、壁厚相同的類型進行退火。
  3、根據鑄件的形狀、壁厚、化學成分選擇合適的加熱速度。
  6.2退火熱處理具體操作：
  1、退火爐的檢查
  （1）爐門關閉正常、嚴密。
  （2）無跑煙、跑火現象。
  （3）熱電偶完好。
  （4）溫度儀指示正常。
  （5）鼓風機運行正常
  2、工件填裝要求：
  （1）工件裝填不得過于嚴密，須留有一定空隙。
  （2）工件碼放須穩固、整齊。
  （3）工件碼放應堅持防止加熱變形的原則。
  6.3工件出爐
  工件冷卻至正常溫度后出爐，應分類碼放整齊。