一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機械鑄造工藝，是一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法，其特征是：它包括以下具體步驟：⑴造型制芯；⑵原鐵液熔煉：原料使用生鐵65%+廢鋼35%+合金+增碳劑，熔煉溫度在1500℃以上過熱5min，以純潔凈化鐵液，控制原鐵液化學(xué)成分重量百分比為：C:3.0—3.1%，Si：1.1—1.2%，Mn：0.9—1.1%，P≤0.10%，S≤0.10%，Cu：0.6—0.8%，Cr：0.2—0.3%，余量Fe；⑶一次孕育處理；⑷二次孕育；⑸澆注：澆注與二次孕育同時進行，澆注速度35-40kg/s，澆注時間控制在90-100s，冒口見鐵后補澆不少于3min，澆注系統(tǒng)設(shè)計為雙層階梯式；本發(fā)明解決了現(xiàn)有鑄造船用柴油機前端箱體的方法，產(chǎn)品缺陷多、成品率低的問題，特別適合中速系列柴油機前端箱體的鑄造。
【專利說明】一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械鑄造工藝改進，尤其是一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]前端箱體是中速系列柴油機中最復(fù)雜的鑄件。由于其輪廓尺寸大(長*寬*高:2150mm*1550mm*900mm)、主體壁薄(15mm)、壁厚相差懸殊(厚大部位達150mm)、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜(由上、中、下三層總計30多個砂芯組成了 10多個油腔腔道和水腔腔道)，每個腔道的試驗壓力為1.0MPa，具有非常大的鑄造難度，現(xiàn)有鑄造方法存在的問題是:造型制芯中沒有采用較好的透氣措施，原鐵液化學(xué)成份為C:3.2~3.5%，S1:1.6~1.8%，Mn:0.8~1.0%，P≤0.10%, S≤ 0.15%，余量Fe，成份結(jié)構(gòu)不理想，只有一次孕育處理，采用頂層或底層的單層澆道設(shè)計，其結(jié)果是:前端箱體鑄件產(chǎn)品存在粘砂、冷隔、夾渣涌水、氣窩等多種缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量差，合格率低，僅60%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要解決傳統(tǒng)方法鑄造船用中速系列柴油機前端箱體，產(chǎn)品缺陷多，質(zhì)量差，合格率低的問題，提供一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法。
[0004]本發(fā)明的具體方案是:一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法，其特征是:包括以下具體步驟:⑴造型制芯:外型芯頭部位留出氣通道，所有砂芯中間放置通氣繩引氣；1#頂部內(nèi)腔砂芯和15#下部方孔腔砂芯中間均加12kg焦炭以提高砂芯的透氣性；使用“福士科” ISOMOL型專用醇基涂料在外型內(nèi)壁及砂芯外壁涂刷兩遍，厚度控制在0.6-0.8mm ;將外型與砂芯合箱；⑵原鐵液熔煉:原料使用生鐵65%+廢鋼35%+合金+增碳劑，熔煉溫度在1500°c以上過熱5min，以純潔凈化鐵液，控制原鐵液化學(xué)成分重量百分比為:C:3.0—3.1%, Si:1.1—1.2%,Mn:0.9—1.1%，P ≤ 0.10%, S≤0.10%,Cu:0.6—0.8%,Cr:0.2—0.3%，余量Fe ^3)—次孕育處理:當爐前原鐵液化學(xué)成分達到工藝要求時出鐵，將粒度為20— 30mm硅鐵隨流鐵槽加入，加入時間為出鐵時間的80_90%，一次孕育量為0.5% ;出鐵溫度控制在1480±10°C ;⑷二次孕育:當鐵液進行澆注時，使用粒度為0.4—0.7mm的模粉裝入孕育漏斗，進行隨流瞬時孕育，孕育量為鐵液流量的0.08% ;(5)澆注:澆注與二次孕育同時進行，澆注速度35-40kg/s，澆注時間控制在90-100S，冒口見鐵后補澆不少于3min，澆注系統(tǒng)設(shè)計為雙層階梯式，帶過濾系統(tǒng)，保證鐵液平穩(wěn)充型，有效補縮。
[0005]本發(fā)明中所述雙層階梯式澆鑄系統(tǒng)，包括有主直澆道和與其連接的主橫澆道，在主橫澆道的左右兩端連接有左、右上過濾槽，左、右上過濾槽再分別連接有左、右上分橫澆道，在左、右上分橫澆道上各設(shè)置有均布的七個冒口 ；在主橫澆道左、右兩端靠左、右上過濾槽的內(nèi)側(cè)還分別連接有左、右分直澆道，兩分直澆道的下端分別設(shè)有左、右下過濾槽，左、右下過濾槽分別連接下分橫澆道。
[0006]本發(fā)明中所述左、右上過濾槽和左、右下過濾槽包括有封閉槽體，槽體的中部安裝有過濾網(wǎng)。
[0007]本發(fā)明中由于采取了在砂芯中間放置通氣繩引氣，并在1#和5#砂芯中加入焦炭，大大提高了砂芯的透氣性，并對原鐵液化學(xué)成分進行了改良，同時采用二次孕育以及雙層階梯式澆注過濾系統(tǒng)，優(yōu)選澆注速度和澆注時間等多種措施，大大改善了鑄造效果，采用本發(fā)明方法制造的船用中速柴油機前端箱體，杜絕了鑄件粘砂、冷隔、夾渣、氣窩等鑄造缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，產(chǎn)品合格率達到了 90%以上，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明中的澆注系統(tǒng)立體主視圖；
圖2是圖1的A向澆道視圖；
圖3是砂芯立體結(jié)構(gòu)視圖；
圖4是1#頂部內(nèi)腔砂芯立體視圖； 圖5是15#下部方孔腔的立體視圖。
[0009]圖中:I一主直澆道，2—主橫澆道，3—左上過濾槽，4一左下過濾槽，5—左上分橫澆道，6—冒口，7—左下分橫澆道，8—右上分橫澆道，9一右上過濾槽，10—右分直澆道，11 一右下過濾槽，12—過濾網(wǎng)，13—左分直澆道，14一砂芯，15—1#頂部內(nèi)腔砂芯，16—15#下部方孔腔砂芯。
【具體實施方式】
[0010]制造高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法，包括以下步驟:⑴造型制芯:參見圖3、4、5，外型芯頭部位留出氣通道，所有砂芯14中間放置通氣繩引氣；1#頂部內(nèi)腔砂芯15和15#下部方孔腔砂芯16中間均加12kg焦炭以提高砂芯的透氣性；使用“福士科” ISOMOL型專用醇基涂料在外型內(nèi)壁及砂芯外壁涂刷兩遍，厚度控制在0.6-0.8mm ;將外型與砂芯合箱；⑵原鐵液熔煉:原料使用生鐵65%+廢鋼35%+合金+增碳劑，熔煉溫度在1500°C以上過熱5min，以純潔凈化鐵液，控制原鐵液化學(xué)成分重量百分比為:C:3.0 一
3.1%，S1:1.1—1.2%, Mn:0.9—1.1%，P ≤ 0.10%, S ≤ 0.10%, Cu:0.6—0.8%, Cr:0.2—
0.3%，余量Fe —次孕育處理:當爐前原鐵液化學(xué)成分達到工藝要求時出鐵，將粒度為20— 30mm硅鐵隨流鐵槽加入，加入時間為出鐵時間的80_90%，一次孕育量為0.5% ;出鐵溫度控制在1480±10°C ;⑷二次孕育:當鐵液進行澆注時，使用粒度為0.4—0.7mm的模粉裝入孕育漏斗，進行隨流瞬時孕育，孕育量為鐵液流量的0.08% ;(5)澆注:澆注與二次孕育同時進行，澆注速度35-40kg/s，澆注時間控制在90-100S，冒口見鐵后補澆不少于3min，澆注系統(tǒng)設(shè)計為雙層階梯式，帶過濾系統(tǒng)，保證鐵液平穩(wěn)充型，有效補縮。
[0011]本發(fā)明上述步驟中:所述雙層階梯式澆鑄系統(tǒng)，參見圖1、2，包括有主直澆道I和與其連接的主橫澆道2，在主橫澆道2的左右兩端連接有左、右上過濾槽3和9，左、右上過濾槽3和9再分別連接有左、右上分橫澆道5和8，在左、右上分橫澆道5和8上各設(shè)置有均布的七個冒口 6 ;在主橫澆道2左、右兩端靠左、右上過濾槽3和9的內(nèi)側(cè)還分別連接有左、右分直澆道10和13，兩分直澆道的下端分別設(shè)有左、右下過濾槽4和11，左、右下過濾槽4和11分別連接下分橫澆道7。
[0012]本發(fā)明上述步驟中:所述左、右上過濾槽3和9和左、右下過濾槽4和11包括有封閉槽體，槽體的中部安裝有過濾網(wǎng)12。
【權(quán)利要求】
1.一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法，其特征是:包括以下具體步驟:⑴造型制芯:外型芯頭部位留出氣通道，所有砂芯中間放置通氣繩引氣；1#頂部內(nèi)腔砂芯和15#下部方孔腔砂芯中間均加12kg焦炭以提高砂芯的透氣性；使用“福士科” ISOMOL型專用醇基涂料在外型內(nèi)壁及砂芯外壁涂刷兩遍，厚度控制在0.6-0.8mm ;將外型與砂芯合箱；⑵原鐵液熔煉:原料使用生鐵65%+廢鋼35%+合金+增碳劑，熔煉溫度在1500°C以上過熱5min，以純潔凈化鐵液，控制原鐵液化學(xué)成分重量百分比為:C:3.0 一3.1%，S1:1.1一1.2%, Mn:0.9—1.1%，P ≤ 0.10%, S ≤ 0.10%, Cu:0.6—0.8%, Cr:0.2—0.3%,余量 Fe ;⑶一次孕育處理:當爐前原鐵液化學(xué)成分達到工藝要求時出鐵，將粒度為20— 30mm硅鐵隨流鐵槽加入，加入時間為出鐵時間的80-90%，一次孕育量為0.5% ;出鐵溫度控制在1480±10°C ；⑷二次孕育:當鐵液進行澆注時，使用粒度為0.4-0.7mm的模粉裝入孕育漏斗，進行隨流瞬時孕育，孕育量為鐵液流量的0.08%;(5)澆注:澆注與二次孕育同時進行，澆注速度35-40kg/s，澆注時間控制在90-100S，冒口見鐵后補澆不少于3min，澆注系統(tǒng)設(shè)計為雙層階梯式，帶過濾系統(tǒng)，保證鐵液平穩(wěn)充型，有效補縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法，其特征是:所述雙層階梯式澆鑄系統(tǒng)，包括有主直澆道和與其連接的主橫澆道，在主橫澆道的左右兩端連接有左、右上過濾槽，左、右上過濾槽再分別連接有左、右上分橫澆道，在左、右上分橫澆道上各設(shè)置有均布的七個冒口 ；在主橫澆道左、右兩端靠左、右上過濾槽的內(nèi)側(cè)還分別連接有左、右分直澆道，兩分直澆道的下端分別設(shè)有左、右下過濾槽，左、右下過濾槽分別連接下分橫澆道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高質(zhì)量船用中速系列柴油機前端箱體的鑄造方法，其特征是:所述左、右上過濾槽和左、右下過濾槽包括有封閉槽體，槽體的中部安裝有過濾網(wǎng)。
【文檔編號】B22C9/08GK103521716SQ201310470375
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】賀獻峰, 雷翠平, 彭海建, 梅開新, 李曉兵 申請人:黃石新興管業(yè)有限公司