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z1cr18ni9i不锈钢铸件生产工艺 0 不锈钢棒料切割法 z1rc18ni9ti是一种耐腐蚀性好、耐腐蚀性好、装饰性好的铬合金。它广泛用于石油、化工、轻工及医药等工业中。以往此类零件大部分采用不锈钢板料切割或不锈钢棒料锻打成数块后焊接拼合,然后进行机加工。这种方法费时、费工、费料,且要消耗许多不锈钢焊条,成本很高。为节省材料,提高工效,降低成本,我们采用铸造方法,生产该类不锈钢件毛坯,并对生产工艺进行了研究。 1 在雕塑和化学育种中的分离 (1) 试验材料及炉渣制备 炉衬材料为Al2O3含量大于80%的高铝钒土耐火材料。造渣材料严格筛选,并高温焙烧。熔炼中合理控制炉渣成份,保证适宜的碱度和浓度。出钢前采用复合脱氧。 (2) u2004工艺关键零件的制造和冷却 ZG1Cr18Ni9Ti的化学成分为: C0.12% Cr17.0%～20.0% Ni8.0%～11.0% Si1.5% Mn0.8%～2.0% Ti0.2%～0.7% 通过准确的配料和熔炼控制,铸件成分为: C:0.058% Cr:18.13% Ni:9.24% Si:0.906% Mn:1.18% Ti:0.44% 2 浇注系统设计 该类法兰铸件直径最大外径为?490mm,小的为?410mm,厚度为34～44mm;圆盘类直径为?400mm,厚度为44mm。我们以其中一个法兰件?470/?290×34为例说明。 Z1Cr18Ni9Ti合金铸造性能差。由于铬含量高,浇注过程中钢液表面易形成氧化铬膜,使得流动性降低,还易使铸件产生冷隔、浇不足、表面绉皮、夹渣等缺陷。因此需要适当提高浇注温度,采用快速浇注。故浇注系统的截面尺寸应比同样的碳钢件大30%～50%。此外,由于钢液浇注温度高,体收缩大,易产生缩孔和缩松,冒口尺寸应比碳钢件大20%～30%。 铸型材料采用CO2硬化水玻璃石英砂型,原砂为湖南湘潭砂,粒度分组15Q。采用手工造型方法。型腔表面涂自制涂料。 2.1 铸造工艺方案设计 按碳钢件传统工艺,确定第1方案(见图1)。铸件水平造型水平浇注,在周向设置顶明冒口。该件属环形件,无末端区,冒口均匀布置。由于壁厚较小,热节小,冒口补缩距离也小,故冒口补缩液量不加大,只将冒口延续度加大20%。即冒口延续度为:39%×(100%+20%)=46.8%。冒口计算公式如下: Vc=η?εεVR(dm2)Vc=η-εεVR(dm2) 其中:Vc——冒口补缩区域内原型腔体积加浇注后型腔扩大的体积(dm3) VR——冒口的体积(dm3) η——冒口的补缩效率(%) ε——金属液的体收缩率(%) 根据计算此方案冒口体积为大于3.95dm3 此方案中,由于冒口数量多,给切割冒口带来很大困难。且工艺出品率很低,只有49%(未计浇注系统)。为解决这一问题我们对合金凝固特性进行了分析。 该合金凝固间隔虽宽(见图2),但与普通碳钢相差不多,而且所生产的铸件壁厚不大,完全可通过降低浇注温度加快冷却速度,实现顺序凝固,获得致密健全的铸件。据此设计了第2方案(见图1)。 铸件采用平做立浇工艺,通过控制浇注温度、浇注速度,形成顺序凝固,冒口只需补顶部热节。故设置一个顶冒口,加高冒口高度,提高压头,并将内浇口设在冒口处,使钢液先通过冒口。 冒口尺寸的确定:冒口长度为铸件直径的1/3～1/4,冒口宽度为铸件厚度的1.5倍,冒口高度为120～16mm。此件冒口尺寸为: 140×50×120mm 冒口体积为:VR=0.84dm3 则工艺出品率为82.5%(未计浇注系统),比第1种方案有很大的提高。经试验采用此方案浇注的铸件无一出现缩孔、缩松等缺陷。 2.2 t保参数计算 由于此类合金易产生夹渣,为加强档渣能力,采用封闭式浇注系统。通过试验,浇注系统截面比确定为:F内∶F横∶F直=1∶1.5∶1.6 内浇口截面尺寸计算采用碳钢的计算方法并适当增加30%～50%。计算公式为: F内=1.3Gtks′(cm2)=1.3Gtks′(cm2) 其中G=γ·Vc,t=CG?√t=CG 式中:G——金属液重量(Kg) t——浇注时间(s) s′——金属液流动系数 k——浇注比速(kg/cm2·s) C——系数,由铸件相对密度确定 根据铸件尺寸形状,得其相对密度为4.84,则C=1.2,k=0.8,s取1.0。 由以上公式计算得到:F内=7.52cm2。 即最小内浇口截面积为:7.52cm2。内浇口形状采用扁平内浇口,尺寸为5250×155250×15,实际F内=7.65cm2。则F横=1.5×7.65=11.5(cm2),形状为梯形,尺寸为4448×254448×25。 通过生产实践验证,此浇注系统计算方法简便且满足要求,铸件质量良好。 3 比较铸造和焊接材料的性能或实际应用 铸件锻焊件性能相当。 4 生产节约材料 (1)以