大型高鉻鑄件組芯造型技術研究

張建寶，馮曉冉

（石家莊強大泵業集團有限責任公司，河北 石家莊 050035）

鉻系白口鑄鐵目前是國內外耐磨鑄鐵的主流，疏浚泵過流部件的選用材質為抗磨白口鑄鐵C r 26.它是一種典型的、具有良好耐磨性的高鉻鑄鐵，隨著泵行業的發展，市場上對于大型泵件需求逐步增大。產品趨于大型化，結合市場需求，利用組合模型和組芯工藝，減低工裝費用，滿足生產需要，可成熟生產目前亞洲最大挖泥泵護套。

1 產品簡介

本次生產的產品為航道局T K 1200護套，是目前亞洲最大的挖泥泵護套，主要特點為：毛坯重量22t，外形尺寸4461×3934×1085（mm），整體為蝸殼形，材質C r 26，其化學成分要求見表1.技術上要求流道內表面應光滑平整，不得有曲折、凹坑和拱起，不得有砂眼、裂紋、縮孔等鑄造缺陷，硬度要求H R C：48～55.

2 前期準備

2.1 型砂準備

選取40目～70目型砂，新舊砂配比按照3∶7的比例，樹脂加入量1.7%，固化劑酸度28%，主要利用25 t移動連續混砂機混制型砂。

2.2 涂料準備

采用醇基鋯英粉涂料，涂料性能見表1.

2.3 模型準備

組芯生產的主要技術關鍵是模型尺寸精度和組芯尺寸精度，而組芯尺寸主要受到模型尺寸精度的制約，因此對于模型前期尺寸的控制尤為重要，保證上場前模型的尺寸，尤其是對于組芯模型檢查的力度更要加強。相關人員認真檢查，保證每次上場模型的尺寸精度。

表1 涂料性能分析

2.4 工藝準備

TK1200護套組芯（型）在制定工藝時，需要考慮每塊芯子單獨的強度及外皮的吃砂量，對于帶有預制件的護套，為保證精度需避讓開預制件，選擇更為合理的分芯（型）位置，見圖1.對于組芯（型）部位的尺寸，涉及到每塊砂型的配合，護套的組芯生產需要根據鑄件的尺寸制作相應的箱框，為降低成本要求具有通用性，見圖2.待工藝確定后，需按照工藝要求準備相應數量及規格的澆道磚、冒口座、冒口圈、澆口杯等。

2.5 芯鐵準備

芯鐵形狀，大小的合理性能夠有效的提高整個芯子的強度，葉輪類的芯鐵要求隨形，保證每一段的強度，并在放置芯鐵時綁上相應的起吊環（采用雙面起吊環，要便于翻轉）。對于劈箱組芯（型）的大型護套，因為護套的每一塊芯（型）重量較大，不易翻轉，制作芯鐵不僅要考慮到強度及形狀，還應當在制作時預留出冒口及翻轉位置，見圖3.

3 生產過程

3.1 生產準備

圖1 分芯（型）位置

圖2 通用箱框

圖3 芯鐵結構

模型到場后需再次核查模型尺寸，清理模樣，檢查需要的原輔材料，芯鐵、冷鐵、卡板、冒口圈、陶瓷冒口座、側冒口、硫鋼磚、鉻礦砂、石棉板、草繩等，依據圖紙要求準備相應數量及規格的預置件。

3.2 灌箱制芯

采用組芯造型，上下型各分為4塊，共8塊，劈箱時為保證預置件精度，劈箱錯開預制件與軸向成18°角。

造型時先造下箱，模樣上涂刷脫模劑，均勻，檢查鑄字，將下扇模型分為2塊，每塊再分成2塊，用5mm鐵板隔開，圍箱幫，箱幫做活用螺栓緊固，按照工藝放置預置件，隔舌部位放置冷鐵及鉻礦砂，用風管把模型吹凈尤其要保證預置件孔沒有雜物，放置芯鐵，中間放為保證強度，芯鐵采取焊接型材的方式，并預留出翻轉的吊軸位置以便翻箱，用M 16的鋼筋棍彎曲做出上下吊耳，便于起吊。4塊同時漏砂灌箱，在指定位置放置冷鐵及鉻礦砂，并不斷用錘子夯實模型死角，保證強度。造上箱時過程基本與造下箱時相同。

3.3 合箱

合箱過程中，不下芯子先合上箱，將上箱扣好后打好記號測量尺寸，組芯生產的精度主要在于前期尺寸的控制，最后下芯子以便最后合箱的準確性。完成合箱后，沿分型面圍草繩多股，并在每個面外側采用多股草繩從下向上引出，外側用砂子填滿圍好。合箱時重點尺寸進行檢查和控制。

3.4 澆注、壓箱及清理

爐料熔化成鐵水后進行取樣送光譜室檢測成分，根據結果進行調節鐵水成分，使其最終達到成分標準方為鐵水合格。采用雙水口同時澆注，一定程度上提高了澆注速度，降低了缺陷產生的可能性。壓箱時間14 d，然后打箱，清理主要針對一些飛邊、毛刺及分（芯）型面之間的水平過渡。

4 前景

鑄造行業的發展，使市場對于大型鑄件的需求增大，我們不斷完善組芯工藝，使之趨于成熟。大型鑄件組芯技術的成功，為組芯生產大型乃至超大型鑄件提供了重要的保證。