大型高铬铸铁叶轮铸造工艺研究.docx

大型高铬铸铁叶轮铸 大型高铬铸铁叶轮铸造工艺研究 任 辉 (石家庄强大泵业集团有限责任公司 , 石家庄 050031) 摘 要 : 高铬铸铁具有良好的耐磨性 ,但它是一种脆性材料 ,通常只用于形状简单 、体积较小 的铸件 。通过设计合理的铸造工艺和严格的生产过程 ,成功地生产出了形状复杂 、重量较大的高铬 铸铁叶轮 。 关键词 : 高铬铸铁 ; 叶轮 ; 铸造工艺 中图分类号 : TG257 文献标志码 : B 文章编号 :100320794 (2008) 0520094202 Study on Foundry Method a bout Big Hi - chromium Cast Iron Impeller REN Hui ( Shijiazhuang Qiangda Pump Industry Group Co . , Ltd. , Shijiazhuang 050031 ,China) Abstract : The wear resistance of hi - chromium cast iron is perfect , but it’s toughness is too low , so the usage of hi - chromium cast iron is nomally limited to some small castings with simple configuration and small vol2 ume . However , by properly designing foundy method and strictly controlling production process ,the impeller has complex configuration and heavy weight also can be successfully cast with hi - chromium cast iron. Key words : hi - chromium cast iron ; impeller ; foundry method 1 铸件简介 近年来 ,石家庄强大泵业集团有限责任公司承 揽了国内几家大型航道局疏浚船上使用的挖泥泵的 生产任务 ,作为挖泥泵的叶轮 ,它既是水泵过流部分 的核心部件 ,又是铸造生产的难点 。疏浚泵叶轮的 选用材质为抗磨白口铸铁 Cr26 , 它是一种典型的 、 具有良好耐磨性的高铬铸铁 ,由于合金含量比较高 , 组织中碳化物含量高 ,决定了它是脆性比较强的材 质 ,通常只用于形状比较简单 、体积较小的铸件 。它 的铸造性能要比普通的灰铸铁 、球铁恶劣一些 ,尤其 是用于生产大型铸件 ,会造成组织内部产生较多的 铸造应力 ,使铸件易于开裂 。所以 ,合理制定铸造工 艺 ,生产出质量合格的大型高铬材质的叶轮是值得 研究的问题 。 本次要生产的挖泥泵叶轮的主要特点包括 : 毛坯重量 4 300 kg ;它的主要结构尺寸 : 叶轮外 径 1 980 mm ,有 4 枚叶片 ,叶片厚 55 mm ,盖板厚 45 mm ,流道宽 370 mm , 轴头外圆 430 mm , 轴头高 85 mm 。技术上除了要求铸件不能有裂纹 、夹砂 、气孔 等铸造缺陷外 ,还要保证机加工后最大不平衡量小 于 10 kg 。 2 铸造工艺分析及设计 本叶轮属于中大型的铸件 ,采用木制模型 ,手工 树脂砂造型 ,用 5 t 的中频感应电炉 ( 双供电) 熔炼 。 铸件工艺设计时 ,首先考虑要保证尺寸精度 ,因为叶 — 94 轮在使用过程中是高速旋转的 ,应该减小铸件非加 工面的尺寸误差 , 避免将来运转时不平衡量太大 。 铸件体积比较大 ,分型面平整度不易保证 ,再加上合 箱时使用封箱泥条 ,所以应该留有一定的分型负数 。 高铬白口铸铁硬度非常高 ,加工困难 ,所以加工量应 留小一些 ,但考虑到铸件线收缩率难以精确计算 ,铸 件又比较大 ,一旦出现无加工量而报废 ,造成的损失 会比较大 ,所以要综合考虑加工量的大小 。冒口设 置非常关键 ,要保证足够的补缩量 。为使流道内平 整 ,4 枚叶片厚度均匀 、分布均匀 , 流道芯宜采用整 芯的制作工艺 。为了缩短浇注时间 ,避免铁液流动 距离过长而发生冷隔缺陷 ,应该设计双层的浇注系 统 ,而且浇注系统应为开放形式 。 (1) 加工量 既要保证铸件不会因为无加工量而报废 ,又要 保证加工量不大 ,以便于加工 。参考《铸件尺寸公差 和机械加工余量》( GBΠT 6414 —1999) 标准 , 并结合 本公司实际生产经验 ,确定 : 最大外圆即 1 980 mm 处加工量为 12 mm ,其他加工面留加工量 8