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消失模铸造回转窑衬板铸件的工艺优化
发表时间:2018-07-18     阅读次数:     字体:【

摘要:消失模铸造回转窑上用大平面衬板铸件,通过两种不同浇注系统工艺进行对比,并通过CAE模拟软件直观的看出铸件浇注冷却过程中的温度场,比较出多内浇口大流量充型的浇注系统对于铸造大平板铸件的好处,总结大平板铸件的铸造工艺特点。

回转窑衬板工况环境要求耐磨耐热,铸件的尺寸长1400mm宽700mm厚14mm,铸件重量XXkg,材质为Cr20,采用消失模铸造生产方式。其结构如图1所示。

该铸件第一种浇注系统使用两个内浇道在铸件的一端放置,如图2所示。但生产出来的铸件在内浇口远端出现浇不足、冷隔和粘砂的严重缺陷,导致铸件报废。第二种浇注系统工艺采用6个八字形内浇口,内浇口上面横跨一个横浇道的方式,铸件成型很好,没有出现缺陷,如图3所示。

根据前面铸造工艺方式的缺陷问题以及平板类铸件的铸造工艺特点使用另一种多内浇口大流量的浇注系统生产铸件,得到良好的效果。本文将对以上两种铸造工艺进行对比。

1:原铸造工艺

原工艺中铸件由于考虑了如果内浇口多,金属流股也多,可能会导致融合不良,故采取了两个内浇道的形式来进行生产。但是这样的工艺有很大的弊端,铸件的温度场不合理,远端浇注温度不能得到保证,之前的浇注参数中浇注温度达到了1650℃,浇注时的负压度是-0.06MP,保压时负压度是-0.01MP,保压时间8min。

但是依然出现了严重的冷隔浇不足的缺陷。并且由于温度高金属液通过内浇口下面的铸件流过,导致相应部位的涂料冲刷严重,出现严重的夹砂缺陷。如图4所示。作者根据这次浇注的工艺参数采用Procast模拟软件,对铸件的充型凝固过程的温度场进行模拟,模拟结果如图5所示,根据铸件的充型以及凝固的温度场可以直观的看到温度场近浇口端金属液温度高冲刷时间长,远浇口端的金属液流动距离长金属液降温快,得出铸造工艺的严重不合理性。这样的浇注系统使浇注速度没能得到保障。

2:改进之后的工艺

工艺改进之后,顺应大平板铸件的铸造工艺特点,笔者认为这样的大平板类铸件在制定工艺时候的原则在于多开内浇道,对称结构的一般内浇道数量为双数,加大内浇道尺寸,内浇口形状采用八字形,保证浇注速度,铸件结构简单金属液可以大流量的向里灌,可以减少金属液的冲刷现象。实践证明,这样的浇注工艺,并且对粘砂问题得到了根本的解决,出来的铸件几乎没有粘砂问题,浇注温度也从原来的1650℃,降低到了1580℃左右。对这样的工艺进行模拟,得到如图6的充型凝固过程,可以看出铸件的充型凝固温度场较合理,符合铸件的结构要求。

3:总结

不同结构尺寸的铸件有其相适应的铸造工艺,铸造工作者需要在日积月累中慢慢记录这些规律性的东西,这方面对于经验的积累很重要。此铸件是简单的平板结构,虽然简单但如果把握不好,也无法浇注出合格的铸件。铸造工艺要顺应铸件的结构和材质方面的“性格”,把握铸件的结构和材质方面的规律和要求。

 
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