專利名稱：一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造超長鑄孔的方法，尤其是涉及一種鑄鋼、鑄鐵件 超長鑄孔水平鑄造的方法。
背景技術(shù)：
目前在鋼鐵金屬液澆注過程中，超長鑄孔砂芯將受到周圍金屬液傳遞 的熱量和結(jié)晶過程釋放的熱量，隨著砂芯溫度升高，砂芯將產(chǎn)生燒結(jié)、開 裂、線性膨脹。膨脹受阻和金屬液浮力將產(chǎn)生砂芯彎曲變形等致命缺陷。
在鑄鋼、鑄鐵件中水平鑄造超長鑄孔在孔徑大于(J)50，長度直徑比大于15 時(shí)， 一般采用金屬管預(yù)先安裝在鑄型內(nèi)，經(jīng)澆注冷卻后金屬管鑲鑄在鑄件 內(nèi)形成超長鑄孔的鑄造方法或用普通砂芯，使用大量的芯撐防止金屬液使 砂芯彎曲變形的鑄造方法，這兩種方法分別會由于熔合不好、熱膨脹彎曲 變形、芯砂燒結(jié)等原因?qū)е妈T件不良品高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝方法獨(dú)特、簡單、 采用砂芯強(qiáng)制冷卻方法，獲得徑向彎曲量與長度比小于3/1000的一種鑄 鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法。
本發(fā)明通過如下方法實(shí)現(xiàn)
一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是它包括如下 步驟
a. 砂芯的制作超長鑄孔的直徑(i)》50mm，直徑長度比》15采用在 砂芯中心預(yù)留管狀的冷卻介質(zhì)的通道，預(yù)留通道與砂芯同心度為砂芯直徑 的1/10之內(nèi)，用高剛度芯骨，砂芯為普通呋喃樹脂砂；
b. 設(shè)置鑄型冷卻通道在鑄型外部兩端設(shè)有以便冷卻介質(zhì)的注入和 排放的冷卻介質(zhì)注入的管狀通道和排出通道；
C.砂芯安裝、密封上述砂芯預(yù)留的冷卻介質(zhì)通道兩端分別與預(yù)先 在鑄型內(nèi)安裝的與型外相通的冷卻介質(zhì)注入和排出通道通過連接裝置相 接；
d. 密封檢驗(yàn)將冷卻介質(zhì)注入管道相接，按工藝預(yù)定注入冷卻介質(zhì)，
冷卻介質(zhì)通過注入管道進(jìn)入砂芯預(yù)留孔，從排出通道排出，來檢驗(yàn)整個(gè)系
統(tǒng)的密封效果；
e. 澆注澆注前打開冷卻介質(zhì)控制閥，以密封檢驗(yàn)時(shí)的壓力向超長鑄 孔砂芯預(yù)留孔注入冷卻介質(zhì)，到澆注的金屬液完全凝固為止，澆注溫度為 1260 1370°C，澆注時(shí)間根據(jù)澆注重量計(jì)算，壓箱時(shí)間大于3天；
f. 清理用風(fēng)管將超長鑄孔內(nèi)的砂子吹凈，并進(jìn)行拋砂處理；所述芯骨為隨形碳素鋼；
所述芯子端部插在所述連接裝置內(nèi)部，在連接裝置內(nèi)部與芯子中間有 一個(gè)允許芯子在連接裝置內(nèi)部自由伸縮，但不會使冷卻介質(zhì)泄露的密封 環(huán)；
對于長度直徑比大于15的水平鑄造超長鑄孔，在所述砂芯中部附近 附加防止芯子懸垂或上浮的固定芯撐。 本發(fā)明有如下效果
1) 工藝過程獨(dú)特本發(fā)明提供的方法就是砂芯的強(qiáng)制冷卻工藝，即 在砂芯制作時(shí)在砂芯中心預(yù)留冷卻介質(zhì)的通道，預(yù)留通道與砂芯同心度要 控制在砂芯直徑的1/10之內(nèi)。選用高剛度芯骨，砂芯均勻緊實(shí)，強(qiáng)度比 普通砂芯高10 20%，冷卻介質(zhì)注入管道和排出通道要預(yù)留在鑄型外部， 以便冷卻介質(zhì)的注入和排放，砂芯預(yù)留冷卻介質(zhì)通道兩端分別與預(yù)先在鑄 型內(nèi)安裝的與型外相通的冷卻介質(zhì)注入管道和排出通道相接，連接裝置要 設(shè)計(jì)成具有連接密封性，并且連接裝置要允許砂芯軸向線性膨脹。冷卻介 質(zhì)注入管道相接，按工藝預(yù)定的壓力注入冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)通過注入管 道進(jìn)入砂芯預(yù)留孔，從排出通道排出，來檢驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)的密封效果，澆注 前打開冷卻介質(zhì)控制閥，以密封檢驗(yàn)時(shí)的壓力向超長鑄孔砂芯預(yù)留孔注入 冷卻介質(zhì)，到澆注的金屬液完全凝固為止。
2) 鑄孔芯有很好的剛度、小的線性膨脹和不會燒結(jié)、開裂在鋼鐵 金屬液澆注過程中，超長鑄孔砂芯將受到周圍金屬液傳遞的熱量和結(jié)晶過 程釋放的熱量，隨著砂芯溫度升高，砂芯將產(chǎn)生燒結(jié)、開裂、線性膨脹。 膨脹受阻和金屬液浮力將產(chǎn)生砂芯彎曲變形等致命缺陷。本發(fā)明砂芯強(qiáng)制 冷卻是在超長鑄孔砂芯中心設(shè)置預(yù)留孔，形成冷卻介質(zhì)通道。通過向砂芯 預(yù)留孔中注入冷卻介質(zhì)，使砂芯熱量快速排出，保持砂芯表層以下在金屬 凝固之前處于較低的溫度之下，以利于有很好的剛度、小的線性膨脹和不
會燒結(jié)、開裂。
3) 鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔砂芯強(qiáng)制冷卻水平鑄造工藝技術(shù)，成功地 解決了超長鑄孔的鑄造難題，提高了鑄件技術(shù)含量。采用本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn) 品經(jīng)無損探傷檢驗(yàn)、裝機(jī)驗(yàn)證，完全滿足顧客質(zhì)量規(guī)范要求，提高了鑄件 技術(shù)含量和附加值。
具體實(shí)施例方式
一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是它包括如下 步驟
a. 砂芯的制作超長鑄孔的直徑(i)^50mm，直徑長度比^15.采用在 砂芯中心預(yù)留管狀的冷卻介質(zhì)的通道，預(yù)留通道與砂芯同心度為砂芯直徑 的1/10之內(nèi)，用高剛度芯骨，砂芯為普通呋喃樹脂砂；
b. 設(shè)置鑄型冷卻通道在鑄型外部兩端設(shè)有以便冷卻介質(zhì)的注入和排放的冷卻介質(zhì)注入的管狀通道和排出通道；
C.砂芯安裝、密封上述砂芯預(yù)留的冷卻介質(zhì)通道兩端分別與預(yù)先 在鑄型內(nèi)安裝的與型外相通的冷卻介質(zhì)注入和排出通道通過連接裝置相
接；
d. 密封檢驗(yàn)將冷卻介質(zhì)注入管道相接，按工藝預(yù)定注入冷卻介質(zhì)，
冷卻介質(zhì)通過注入管道進(jìn)入砂芯預(yù)留孔，從排出通道排出，來檢驗(yàn)整個(gè)系
統(tǒng)的密封效果；
e. 澆注澆注前打開冷卻介質(zhì)控制閥，以密封檢驗(yàn)時(shí)的壓力向超長鑄
孔砂芯預(yù)留孔注入冷卻介質(zhì)，到澆注的金屬液完全凝固為止，澆注溫度為
1260 1370°C，澆注時(shí)間根據(jù)澆注重量計(jì)算，壓箱時(shí)間大于3天；
f. 清理用風(fēng)管將超長鑄孔內(nèi)的砂子吹凈，并進(jìn)行拋砂處理。所述技
術(shù)關(guān)鍵就是長孔芯的強(qiáng)制冷卻。
所述芯骨為隨形碳素鋼；
所述連接裝置的設(shè)計(jì)是芯子端部插在連接裝置內(nèi)部，在連接裝置內(nèi) 部與芯子中間有一個(gè)密封環(huán)，允許芯子在連接裝置內(nèi)部自由伸縮，但不會 使冷卻介質(zhì)泄露。
對于長度直徑比大于15的水平鑄造超長鑄孔，在所述砂芯中部附近 附加防止芯子懸垂或上浮的固定芯撐。
本發(fā)明砂芯的制作砂芯制作時(shí)在砂芯中心預(yù)留冷卻介質(zhì)的通道，預(yù) 留通道與砂芯同心度要控制在砂芯直徑的1/10之內(nèi)。選用高剛度芯骨， 砂芯均勻緊實(shí)，強(qiáng)度比普通砂芯高10 20%。
鑄型冷卻通道設(shè)置冷卻介質(zhì)注入管道和排出通道要預(yù)留在鑄型外 部，以便冷卻介質(zhì)的注入和排放。
砂芯安裝、密封砂芯預(yù)留冷卻介質(zhì)通道兩端分別與預(yù)先在鑄型內(nèi)安 裝的與型外相通的冷卻介質(zhì)注入管道和排出通道相接，連接裝置要設(shè)計(jì)成 具有連接密封性，并且連接裝置要允許砂芯軸向線性膨脹。
密封檢驗(yàn)將冷卻介質(zhì)與冷卻介質(zhì)注入管道相接，按工藝預(yù)定的壓力 注入冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)通過注入管道進(jìn)入砂芯預(yù)留孔，從排出通道排出， 來檢驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)的密封效果。
澆注澆注前打開冷卻介質(zhì)控制閥，以密封檢驗(yàn)時(shí)的壓力向超長鑄孔 砂芯預(yù)留孔注入冷卻介質(zhì)，到澆注的金屬液完全凝固為止。
附加裝置對于長度直徑比大于30的水平鑄造超長鑄孔，使用本發(fā) 明提供的方法生產(chǎn)時(shí)，需要在芯子中部附近附加防止芯子懸垂或上浮的固 定芯撐。
權(quán)利要求
1. 一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是它包括如下步驟a. 砂芯的制作超長鑄孔的直徑ф≥50mm，直徑長度比≥15采用在砂芯中心預(yù)留管狀的冷卻介質(zhì)的通道，預(yù)留通道與砂芯同心度為砂芯直徑的1/10之內(nèi)，用高剛度芯骨，砂芯為普通呋喃樹脂砂；b. 設(shè)置鑄型冷卻通道在鑄型外部兩端設(shè)有以便冷卻介質(zhì)的注入和排放的冷卻介質(zhì)注入的管狀通道和排出通道；c. 砂芯安裝、密封上述砂芯預(yù)留的冷卻介質(zhì)通道兩端分別與預(yù)先在鑄型內(nèi)安裝的與型外相通的冷卻介質(zhì)注入和排出通道通過連接裝置相接；d. 密封檢驗(yàn)將冷卻介質(zhì)注入管道相接，按工藝預(yù)定注入冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)通過注入管道進(jìn)入砂芯預(yù)留孔，從排出通道排出，來檢驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)的密封效果；e. 澆注澆注前打開冷卻介質(zhì)控制閥，以密封檢驗(yàn)時(shí)的壓力向超長鑄孔砂芯預(yù)留孔注入冷卻介質(zhì)，到澆注的金屬液完全凝固為止，澆注溫度為1260～1370℃，澆注時(shí)間根據(jù)澆注重量計(jì)算，壓箱時(shí)間大于3天；f. 清理用風(fēng)管將超長鑄孔內(nèi)的砂子吹凈，并進(jìn)行拋砂處理。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是所述芯骨為隨形碳素鋼。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是所述芯子端部插在所述連接裝置內(nèi)部，在連接裝置內(nèi)部與芯子 中間有一個(gè)允許芯子在連接裝置內(nèi)部自由伸縮，但不會使冷卻介質(zhì)泄露的 密封環(huán)。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是對于長度直徑比大于15的水平鑄造超長鑄孔，在所述砂芯中 部附近附加防止芯子懸垂或上浮的固定芯撐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄造超長鑄孔的方法，尤其是涉及一種鑄鋼、鑄鐵件超長鑄孔水平鑄造的方法，其特征是它包括如下步驟砂芯的制作、設(shè)置鑄型冷卻通道、砂芯安裝、密封、密封檢驗(yàn)、澆注和清理；本發(fā)明提供一種鑄鋼、鑄鐵件中鑄造超長鑄孔水平鑄造的方法，該方法獨(dú)特、簡單、采用砂芯強(qiáng)制冷卻方法，獲得的徑向彎曲量與長度比小于3/1000。
文檔編號B22C9/10GK101439399SQ200810233840
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者王向陽, 蘇少靜 申請人:寧夏共享集團(tuán)有限責(zé)任公司