缸体铸造工艺试制总结_缸体铸造工艺
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缸 体
试 制
2011年4月 结 鉴定材料
总
缸体试制总结
缸体
材质：ZG35，毛单重：3.2吨，是云南铜业铜电解阳极平整矫耳目机组上用高受压液压缸，工作压力：21MPa，试验压力31.5 MPa，超声波按JB/T5000.8 Ⅳ级锻件标准，着色探伤按JB/T5000.15 Ⅳ级标准。
本产品制做难度重点在铸造工序，铸件质量得到保证，才能满足试压和探伤的要求。从铸造角度讲，本产品的结构为单开口筒状，只能出单芯头，因为试压和探伤的要求，又不能下芯撑，故在确保此产品铸造中无夹砂、疏松、气孔、裂纹等影响试压和探伤的缺陷时，对中芯的固定也是难点之一。
经专业技术人员会商后，确定以下铸造工艺方向（具体工艺参见后附《缸体铸造工艺简图》）：
1、分型面选择：为确保缸体整体质量，特别是缸壁质量均匀性，在浇注时缸壁必需保持立向；由于其受压面在缸底较多，故缸底也应向下，法兰面朝上；从而将分型面选取在缸口法兰上顶面，这样即利于分箱，也利于冒口的安放，能更好确保产品质量。
2、砂芯固定及排气：根据确定的分型面，以及不能下芯撑因素，中芯只有全部固定在盖箱上，需工艺和操作上共同保证其强度和稳固性。因此在中芯内的主芯骨用φ25钢筋围成桶状焊牢，并焊接固定在盖箱箱档上。制芯时中芯就直接打制在盖箱上，保证其强度。中芯为单芯头，必需加强排气，以免砂芯内气体浸入铸件内影响其强度。因此中芯内需加入干草绳，草绳应多处设置，均匀分布(间距约250～300mm)，每处用单草绳，并延伸到盖箱顶面外，利于引导芯内气体排出。
3、补缩：良好的补缩才能确保铸件的致密度，从而保证其强度。本产品需工艺上创造顺序凝固趋势，以确保补缩效果。首先缸底采用成型外冷铁，厚度180mm，激冷其最先凝固；其次，缸体侧壁加大拔模斜度，下薄上厚，补缩畅通（且钢水内夹杂物上浮容易）；最后，从法兰顶面(分型面)上就开始挖冒口（相当于增加冒口补帖），且冒口采用Fuseco公司的保温板与Ferrux707覆盖剂配合使用，提高其补缩效果。
4、浇注系统：为利于钢水的杂质上浮排出，采用底注式会收到较好效果，但底注式又不利于本产品的顺序凝固方式。经综合考虑，采用阶梯入水，底部2 道水口开在铸件下部1/3处，分型面处再开2道。上面的2道要采用底返式，确保钢水先从下部水口进水。所有内浇道均用φ70成型耐火砖，直浇道用φ90成型耐火砖。
5、其它：全部型(芯)砂用CO2水玻璃自硬砂，利用其强度高、成型好，保证型腔尺寸和强度，型内无散砂等杂质。涂料为醇基石英粉涂料，刷涂三遍以上，厚度大于1.5mm。砂型需全部上窑烘干，烘烤温度180℃～200℃，保温时间6小时。合箱时，确保型腔内干净无散砂等杂质，合箱后6小时内浇注。钢水需包内吹氩净化，浇注温度控制在1560±10℃，点注冒口2～3次。打箱时间大于72小时，打箱后立即清砂，清砂完后按热处理退火工艺立即进炉退火，在400℃时出炉进行热切割冒口，切割冒口的温度≥350℃，其后立即进炉进行正火加回火的热处理工艺。成品铸件需退火后方可切割冒口，清理干净的铸件正火后交金工车间加工。
本次试制共干两件缸体，毛坯表面无裂纹、夹砂、缩孔等铸造缺陷，交金工粗加工后试压和探伤均通过，达到产品设计要求。不足之处法兰上部加工后有部分气孔，分析原因为砂型烘烤不到位，产品质量有待进一步改进完善。
2011年4月20日
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