抗磨高铬铸铁砂砾泵泵体铸造工艺的优化

抗磨高铬铸铁砂砾泵泵体铸造工艺的优化

由于严重的砂浆泵，一般渣浆泵无法输送的强砂浆材料的连续输送，因此砂浆泵无法实现大规模砂浆泵无法实现的连续输送。适用于挖泥、吸砂砾、疏浚河道、采矿及金属冶炼爆渣输送等。由于输送物料的腐蚀性,所以一般过流部件多采用耐磨钢和抗磨白口铸铁等。其中泵体是砂砾泵的主要零件,也是最大的耐磨类铸件。我们公司采用抗磨高铬铸铁材质,由于铸件较厚,形状复杂,容易产生缩孔、缩松、裂纹等铸造缺陷。所以合理的铸造工艺尤为重要,本文主要介绍砂砾泵泵体的铸造工艺及优化。一、u2004也要求高硬度的过滤法铸造材料砂砾泵泵体属于厚大铸件,本文研究的为出水口12英寸的砂砾泵,铸件尺寸为1800*1800*800,铸件最大壁厚为80mm,铸件重量约为2800kg,由于泵体接触物料,磨损比较厉害,需要高硬度的耐磨高铬铸铁材料,所以材质必须保证高碳和高铬。确定材料的各种成分如下C:(2.6~3.2)%、Si:(0.5~1.0)%、Mn:(1.0~2.0)%、Cr:(26~30)%、Ni:(0.5~1.5)%、PS:<0.15%。二、浇注系统设计由于泵体较大,模型采用木模,上下法兰盘与泵体大身中间有一个槽,所以需要将法兰盘做成个大芯,详细工艺如图所示1、根据泵体结构从泵体水平正中间分型,由于高铬铸铁属于耐磨损高硬度材料,加工比较困难,所以加工量应尽可能小一点,由于铸件收缩率比较大,一般为2%左右,参考铸件尺寸和机械加工余量(GB/T6414-1999),去上端加工量为8mm,下端加工量为7mm。2、浇注系统设计:由于铸件较大,并且高铬铸铁流动性差,采用开放浇注系统,直浇道、横浇道和内浇口均采用陶瓷成型。横浇道距泵体外沿100mm左右,沿泵体均布约三分之一圆,各浇道截面积按照F直:F横:F内:=1.0:1.2:1.2。3、冒口设计泵体类铸件为蜗壳结构,上下带法兰盘,泵体大身不适于用采用顶冒口。根据模数法计算,在出水口上方放置一个顶帽口一个直径Ø200mm,高240mm,冒口颈为Ø100mm,在围绕泵体四周均布四个侧冒口,直径Ø260mm,高450mm,侧冒口采用冒口座,冒口颈为直径Ø120mm。4、冷铁及激冷砂的放置泵体法兰盘与蜗壳中间有一个深60mm的槽,易形成热节,用普通砂子容易粘砂,所以在中间放置铬铁砂。在泵体隔舌为泵体的热节部位,在此处放置随形冷铁激冷,放置铸件出现缩孔、缩松和缩裂。其余参数查询铸造手册选取,5、浇注温度和浇注速度由于高铬铸铁合金含量高,流动性差,结合铸件结构和生产实际经验,确定铸件浇注温度为1360~1430℃,浇注速度为60~80秒浇注完毕。其余参数查询铸造手册选取三、生产过程1、砂子造型定位我公司采用呋喃树脂砂造型,连续混砂机自动混砂,树脂加入量为1.2%,保证铸型和砂芯的强度不低于1.2。造型时要保证1#芯子的活快法兰盘与泵体模型大身押紧,在法兰盘下部使用铬铁矿砂混制的砂子,要保证周围厚度大雨100mm以上,在铸字位置也需要出放置铬铁矿砂。上箱间隔200mm扎气眼多个。在出水口部位才去溢流孔。要注意芯子的排气问题,采用气绳在大芯骨架上缠绕。2、无堆灰漏灰的质量控制采用醇基锆英粉涂料刷涂料应均匀平滑,要保证涂层表面光滑,无明显刷痕,棱角清晰、无堆灰漏灰。涂层厚度要保证0.5~1mm,易粘砂部位应涂刷至少两遍涂料,浇冒口系统应与砂芯其它工作表面一样涂刷好涂料,点火烘干,检查漏刷涂料处并补刷再点火烘干。然后采用纱布、砂纸打磨后要保证无刷痕、流挂、堆积,不得伤及原涂层刷痕凹处以下的部分。3、喷灯表面添加量的确定涂料涂刷完毕后应将1#芯下到砂型中,然后再用树脂砂将1#法兰盘芯子埋起来。合箱前将下型应放平,最好能放在松砂地面上。合箱时,应用喷灯表面烘烤5-10分钟,下芯后应检验其位置是否正确。合箱后应上好紧固卡,浇冒口处用硬纸或铁片盖好。使用压铁压箱时,压铁应大于抬箱力的2倍,压铁不能盖住砂型的排气通道。4、铁水浇筑的质量控制(1)熔炼采用5T中频炉,成分采用德国直读OBLF光谱仪测定,控制成分在合理的范围内,控制熔炼出炉温度在1520~1550℃之间;(2)孕育与脱氧除气,在中频炉路口加入1%的专用精炼变质剂,出炉前将铁水包内加入1%的硅铝钡进行脱氧除气处理;(3)浇包采用摇包浇注,浇注前需要烫包;(4)浇注前测温,确保温度控制在1360~1450℃,采用低温快浇的方法,保证铁水在60~80秒内浇注完毕。浇筑过程中注意引气;(5)浇注完毕后应立即在冒口上要覆盖保温剂,待二十分钟后对冒口进行补浇。5、铸造压箱由于高铬铸铁热裂倾向比较大,泵体铸件又较大,压箱时间确保不低于5天,打箱前保证铸件温度低于200℃。6、冒口的格局调整高铬铸铁脆性比较大,清理工序尤为重要,用抛丸机清理干净所沾砂子后,采用等离子切割机将冒口颈割开一条沟,然后采用大锤敲打冒口,不允许用锤子敲打铸件。在用砂轮磨残留冒口颈,不能连续磨同一个冒口颈,避免造成铸件开裂。7、热处理铸态砂砾泵泵体需要较高的硬度,硬度一般需要大于56HRC,铸态无法保证硬度,需要对铸件进行淬火热处理,加热到960~1050℃,保温10小时出炉空冷即可。四、铸造工艺设计我们厂生产高铬铸铁已有几十年的历史了,对高铬铸