專利名稱：一種下墊梁鑄鋼件的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種航空模鍛設(shè)備的鑄造方法。
背景技術(shù)：
下墊梁鑄鋼件是2萬噸航空模鍛設(shè)備的關(guān)鍵件，重量42噸，外形尺寸 3500X1700X1700，最小厚2000毫米；最大壁厚450毫米。產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量要求如下1)化學(xué)成分(JB/T6402-1992ZG;35CrMo)
牌號CSiMnP. SCrMoZG35CrMo0. 30 0. 500. 3-0. 50. 5 0. 8< 0. 0350. 8 1. 20. 2 0. 32)機(jī)械性能
抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度延伸率斷面收縮率沖擊功N/mm2N/mm2%%Aku at 20彡690彡400彡12彡25J3)無損檢測要求A、磁粉檢測加工面JB/T5000. 14-2007 (2級以上)
部位加工面鑄件表面裂紋不允許夾砂^2.0 mm^5.0 mm氣孔^ 1.0 mm^5.0 mm氣坑^ 1.0 mm^5.0 mmB、超聲波檢測(R角；加工面)B/T5000. 14-2007加工面IOOmm以內(nèi)2級以上。IOOmm 以下3級以上。要達(dá)到上述技術(shù)要求的下墊梁鑄鋼件，其鑄造方法一直是本領(lǐng)域急需解決的難 題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求的下墊梁鑄鋼件的鑄造 方法。技術(shù)方案一種下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，包括造型工藝、冶煉工藝和熱處理工 藝，所述造型工藝采用組芯造型；所述組芯包括二相對設(shè)置的第一側(cè)芯和二相對設(shè)置的第 二側(cè)芯；二所述第一側(cè)芯的中部之間設(shè)置有內(nèi)腔泥芯；二所述第一側(cè)芯和二所述第二側(cè)芯 的上部設(shè)置有蓋箱泥芯，下部設(shè)置有排筋板狀的底芯；所述第一側(cè)芯、第二側(cè)芯、底芯和蓋 箱泥芯構(gòu)成容納所述下墊梁鑄鋼件的鑄造空腔。較佳的，所述底芯的筋板內(nèi)槽填充鉻鐵礦砂；所述內(nèi)腔泥芯通過以下工藝制得 芯骨由管壁設(shè)置有多排孔的鋼管纏繞草繩兩層，再填充石灰石鎂碳砂，在250-350°C的溫度 下烘干8小時；所述第一側(cè)芯和第二側(cè)芯采用石英砂形成；所述蓋箱泥芯由兩塊石灰石鎂 碳砂泥芯組成，在250-350°C的溫度下烘干8小時。較佳的，所述內(nèi)腔泥芯和蓋箱泥芯的石灰石鎂炭砂按照以下方法制備1)將100份石灰砂混碾；2)加入6份鎂砂粉和1. 5份石灰粉混碾；幻加入6份水玻璃混碾；所述份數(shù)以混合物的重量計。較佳的，上述步驟1)中，混碾的時間為2分鐘；步驟2)中，混碾的時間為2分鐘； 步驟3)中，混碾的時間為7分鐘。較佳的，所述第一側(cè)芯和第二側(cè)芯的石英砂由以下方法制備1)將100份石英砂 混碾；幻加入6份水玻璃混碾；所述份數(shù)以混合物的重量計。較佳的，上述步驟1)中，混碾的時間為2分鐘；步驟2)中，混碾的時間為7分鐘。較佳的，所述熱處理工藝依次包括退火工藝、正火工藝和回火工藝。較佳的，所述退火工藝按照以下步驟進(jìn)行1)經(jīng)過12小時，將鑄件勻速加熱到650士 15°C，并保溫3小時；2)經(jīng)過9小時，將鑄件勻速加熱到910士 15°C，并保溫18小時；3)隨爐冷卻至350°C以下出爐。較佳的，所述正火和回火工藝按照以下步驟進(jìn)行1)經(jīng)過12小時，將鑄件勻速加熱到650士 15°C，并保溫3小時；2)經(jīng)過9小時，將鑄件勻速加熱到930士 15°C，并保溫18小時；3)經(jīng)過16小時，勻速風(fēng)冷至350以下。C ；4)經(jīng)過10小時，將鑄件勻速加熱到650士 15°C，并保溫18小時；5)隨爐冷卻至250°C以下出爐。較佳的，所述冶煉工藝包括以下步驟1)補(bǔ)爐；幻進(jìn)料爐底鋪料量1. 5 % -2. 5 %的石灰，配料滿足C = 0. 55-1. 05 % P 彡 0. 080% ；3)通電熔化；4)吹氧助熔爐料熔化60-80%吹氧助熔，熔化后期加料渣和礦石；
5)全熔分析測溫全部熔化后充分?jǐn)嚢桎撍?，取樣分析C、Cr、Mo、P、S，測量鋼水溫度；6)吹氧氧化鋼水溫度達(dá)1560°C以上時加礦石、吹氧交替氧化，脫碳量彡0. 20%；7)取樣分析測溫取樣分析C在0.15%左右，P彡0.015 %，測溫溫度在 1640-1660°C 8)靜沸騰鋼水達(dá)到均勻沸騰；9)扒渣加石灰造堿性泡沫渣，沸騰時自動流渣；10)預(yù)脫氧扒除大部分渣，加錳鐵和稀薄渣料，再所需鉻鐵；11)造渣還原加入新渣料，石灰螢石=2-3 1，以重量計，用量為料量2-4%， 造白渣；12)取樣分析鉻鐵化清、爐渣變白后，取樣分析化學(xué)成分；13)調(diào)整成分根據(jù)成分分析結(jié)果，調(diào)整成分，溫度合適后，加適量硅鐵；14)測溫、滿足出鋼 1610_1630°C ；15)終脫氧插鋁0. 8kg/噸脫氧；16)出鋼大口出鋼，鋼渣同流；17)澆注鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜5分鐘以上開澆，開澆溫度1550-1570°C，澆注過程中 取成品樣化學(xué)分析。有益效果本發(fā)明彌補(bǔ)了下墊梁制造的空白，能夠保證下墊梁滿足下墊梁的技術(shù) 要求，并且生產(chǎn)成本低，效率高。


圖1為本發(fā)明的實施例1中組芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為鑄造工藝中下墊梁鑄鋼件及澆鑄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖4的前視圖；圖4是圖2的后視圖；圖5是圖2的左視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過實施例，對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù) 范圍不局限于所述實施例。實施例1 如圖1至圖5所示，一種下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，包括造型工藝、冶煉 工藝和熱處理工藝，造型工藝采用組芯造型。組芯包括二相對設(shè)置的第一側(cè)芯4和二相對 設(shè)置的第二側(cè)芯(圖中未示出)；二第一側(cè)芯4的中部之間設(shè)置有內(nèi)腔泥芯2 ；二第一側(cè)芯 4和二第二側(cè)芯的上部設(shè)置有蓋箱泥芯1，下部設(shè)置有排筋板狀的底芯3 ；第一側(cè)芯4、第二 側(cè)芯、底芯3和蓋箱泥芯1構(gòu)成容納下墊梁鑄鋼件6的空腔5。底芯3的筋板內(nèi)槽填充鉻鐵礦砂。內(nèi)腔泥芯2整體長約4000米，通過以下工藝制得芯骨由管壁設(shè)置有多排孔的鋼 管纏繞草繩兩層，再填充石灰石鎂碳砂，在250-350°C的溫度下烘干8小時，以去除泥芯中 的水分，減少泥芯在鑄造時的發(fā)氣量。鋼管的直徑為300mm，多排孔的孔徑為25mm。第一側(cè)芯4和第二側(cè)芯采用石英砂形成。
蓋箱泥芯由兩塊石灰石鎂碳砂泥芯組成，在250-350°C的溫度下烘干8小時，以去 除泥芯中的水分，減少泥芯在鑄造時的發(fā)氣量。本實施例中，所述石灰石鎂炭砂按照以下方法制備1)將100份石灰砂混碾2分 鐘；2)加入6份鎂砂粉和1. 5份石灰粉混碾2分鐘；3)加入6份水玻璃混碾7分鐘；所述 份數(shù)以混合物的重量計。本實施例中，所述石英砂由以下方法制備1)將100份石英砂混碾2分鐘；2)加入 6份水玻璃混碾7分鐘。本實施例中，所述冶煉工藝包括以下步驟1)補(bǔ)爐；采用用鹵水鎂砂，并扒除殘鋼、殘渣，要求快補(bǔ)、薄補(bǔ)、熱補(bǔ)；幻進(jìn)料爐底鋪料量1. 5 % -2. 5 %的石灰，配料滿足C = 0. 55-1. 05 % P 彡 0. 080% ；3)通電熔化；容量3000KVA、電壓220V 電流小于等于11000A。4)吹氧助熔爐料熔化60-80%吹氧助熔，熔化后期加料渣和礦石；5)全熔分析測溫全部熔化后充分?jǐn)嚢桎撍臃治鯟、Cr、Mo、P、S，測量鋼水溫 度；6)吹氧氧化鋼水溫度達(dá)1560°C以上時加礦石、吹氧交替氧化，脫碳量彡0. 20%；7)取樣分析測溫取樣分析C在0.15%左右，P彡0.015 %，測溫溫度在 1640-1660°C ；8)靜沸騰鋼水達(dá)到均勻沸騰；9)扒渣加石灰造堿性泡沫渣，沸騰時自動流渣；10)預(yù)脫氧扒除大部分渣，加錳鐵和稀薄渣料，再所需鉻鐵；11)造渣還原加入新渣料，石灰螢石=2-3 1，以重量計，用量為料量2-4%， 造白渣；12)取樣分析鉻鐵化清、爐渣變自后，取樣分析化學(xué)成分；13)調(diào)整成分根據(jù)成分分析結(jié)果，調(diào)整成分，溫度合適后，加適量硅鐵；14)測溫、滿足出鋼 1610-1630°C ；15)終脫氧插鋁0. 8kg/噸脫氧；16)出鋼大口出鋼，鋼渣同流；17)澆注鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜5分鐘以上開澆，開澆溫度1550_1570°C，澆注過程中 取成品樣化學(xué)分析。本實施例中，所述熱處理工藝依次包括退火工藝、正火工藝和回火工藝。其中，退火工藝按照以下步驟進(jìn)行1)經(jīng)過12小時，將鑄件勻速加熱到650士 15°C，并保溫3小時；2)經(jīng)過9小時，將鑄件勻速加熱到910士 15°C，并保溫18小時；3)隨爐冷卻至350°C以下出爐。本實施例中，所述正火和回火工藝按照以下步驟進(jìn)行1)經(jīng)過12小時，將鑄件勻速加熱到650士 15°C，并保溫3小時；2)經(jīng)過9小時，將鑄件勻速加熱到930士 15°C，并保溫18小時；3)經(jīng)過16小時，勻速風(fēng)冷至350以下。C ；
4)經(jīng)過10小時，將鑄件勻速加熱到650士 15°C，并保溫18小時；5)隨爐冷卻至250°C以下出爐。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋 為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對 其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，包括造型工藝、冶煉工藝和熱處理工藝，其特征是 所述造型工藝采用組芯造型；所述組芯包括二相對設(shè)置的第一側(cè)芯(4)和二相對設(shè)置的第 二側(cè)芯；二所述第一側(cè)芯的中部之間設(shè)置有內(nèi)腔泥芯O) ；二所述第一側(cè)芯(4)和二 所述第二側(cè)芯的上部設(shè)置有蓋箱泥芯(1)，下部設(shè)置有排筋板狀的底芯(3)；所述第一側(cè)芯 G)、第二側(cè)芯、底芯(3)和蓋箱泥芯(1)構(gòu)成容納所述下墊梁鑄鋼件的鑄造空腔(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述底芯(3)的筋板內(nèi) 槽填充鉻鐵礦砂；所述內(nèi)腔泥芯( 通過以下工藝制得芯骨由管壁設(shè)置有多排孔的鋼管 纏繞草繩兩層，再填充石灰石鎂碳砂，在250-350°C的溫度下烘干8小時；所述第一側(cè)芯(4) 和第二側(cè)芯采用石英砂形成；所述蓋箱泥芯由兩塊石灰石鎂碳砂泥芯組成，在250-350°C 的溫度下烘干8小時。
3.如權(quán)利要求2所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述內(nèi)腔泥芯和蓋箱泥 芯的石灰石鎂炭砂按照以下方法制備1)將100份石灰砂混碾；幻加入6份鎂砂粉和1. 5 份石灰粉混碾；幻加入6份水玻璃混碾；所述份數(shù)以混合物的重量計。
4.如權(quán)利要求3所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是步驟1)中，混碾的時間 為2分鐘；步驟2)中，混碾的時間為2分鐘；步驟3)中，混碾的時間為7分鐘。
5.如權(quán)利要求2所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述第一側(cè)芯和第二側(cè) 芯的石英砂由以下方法制備1)將100份石英砂混碾；幻加入6份水玻璃混碾；所述份數(shù) 以混合物的重量計。
6.如權(quán)利要求5所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是步驟1)中，混碾的時間 為2分鐘；步驟2)中，混碾的時間為7分鐘。
7.如權(quán)利要求1至6任一所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述熱處理工 藝依次包括退火工藝、正火工藝和回火工藝。
8.如權(quán)利要求7所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述退火工藝按照以下 步驟進(jìn)行1)經(jīng)過12小時，將鑄件勻速加熱到650士15°C，并保溫3小時；2)經(jīng)過9小時，將鑄件勻速加熱到910士15°C，并保溫18小時；3)隨爐冷卻至350°C以下出爐。
9.如權(quán)利要求7所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述正火和回火工藝按 照以下步驟進(jìn)行1)經(jīng)過12小時，將鑄件勻速加熱到650士15°C，并保溫3小時；2)經(jīng)過9小時，將鑄件勻速加熱到930士15°C，并保溫18小時；3)經(jīng)過16小時，勻速風(fēng)冷至350以下。C；4)經(jīng)過10小時，將鑄件勻速加熱到650士15°C，并保溫18小時；5)隨爐冷卻至250°C以下出爐。
10.如權(quán)利要求1至6任一所述的下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，其特征是所述冶煉工藝 包括以下步驟1)補(bǔ)爐；2)進(jìn)料爐底鋪料量1.5%-2.5%的石灰，配料滿足C = 0.55-1. 05% P^O. 080% ；3)通電熔化；4)吹氧助熔爐料熔化60-80%吹氧助熔，熔化后期加料渣和礦石；5)全熔分析測溫全部熔化后充分?jǐn)嚢桎撍臃治鯟、Cr、Mo、P、S，測量鋼水溫度；6)吹氧氧化鋼水溫度達(dá)1560°C以上時加礦石、吹氧交替氧化，脫碳量彡0.20% ；7)取樣分析測溫取樣分析C在0.15%左右，P彡0. 015%，測溫溫度在1640-1660°C ；8)靜沸騰鋼水達(dá)到均勻沸騰；9)扒渣加石灰造堿性泡沫渣，沸騰時自動流渣；10)預(yù)脫氧扒除大部分渣，加錳鐵和稀薄渣料，再所需鉻鐵；11)造渣還原加入新渣料，石灰螢石=2-3 1，以重量計，用量為料量2-4%，造白渣；12)取樣分析鉻鐵化清、爐渣變白后，取樣分析化學(xué)成分；13)調(diào)整成分根據(jù)成分分析結(jié)果，調(diào)整成分，溫度合適后，加適量硅鐵；14)測溫、滿足出鋼1610-1630°C；15)終脫氧插鋁0.8kg/噸脫氧；16)出鋼大口出鋼，鋼渣同流；17)澆注鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜5分鐘以上開澆，開澆溫度1550-1570°C，澆注過程中取成 品樣化學(xué)分析。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種下墊梁鑄鋼件的鑄造方法，包括造型工藝、冶煉工藝和熱處理工藝，所述造型工藝采用組芯造型；所述組芯包括二相對設(shè)置的第一側(cè)芯和二相對設(shè)置的第二側(cè)芯；二所述第一側(cè)芯的中部之間設(shè)置有內(nèi)腔泥芯；二所述第一側(cè)芯和二所述第二側(cè)芯的上部設(shè)置有蓋箱泥芯，下部設(shè)置有排筋板狀的底芯；所述第一側(cè)芯、第二側(cè)芯、底芯和蓋箱泥芯構(gòu)成容納所述下墊梁鑄鋼件的鑄造空腔。本發(fā)明彌補(bǔ)了下墊梁制造的空白，能夠保證下墊梁滿足下墊梁的技術(shù)要求，并且生產(chǎn)成本低，效率高。
文檔編號C21D1/26GK102078924SQ201010592078
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者程德新, 陸寅鵬 申請人:無錫德乾能源設(shè)備有限公司