熔模铸造工艺守则.doc

1 熔模铸造工艺流程图JS10（01）-2005铸件工艺设计压模设计和制作制 熔 模配 制 模 料组树沾浆撒砂干燥浆料制备硬化剂制备脱蜡合金熔炼高 温 焙 烧 浇 铸振壳切割抛丸打压有要求时焊补打磨 热 处 理抛丸酸洗有要求时成品入库铸件检验入库铸件的机械加工有要求时注： 检验点 特殊过程 2 范围本工艺守则规定了熔模铸造工艺过程中各工序的工艺要求。适用于低温模料、手工或压蜡机压制蜡模，硅溶胶和水玻璃粘结剂制壳、酸（碱）性中频电炉熔炼，生产碳素钢、合金钢等熔模精密铸件的工艺过程。 蜡型工艺JS02（01）-20051 蜡料制备工艺要求1.1稀蜡温度：6580。1.2蜡膏保温缸水温：4850。1.3蜡膏应搅拌均匀呈糊状，温度控制在4548，其中不允许有颗粒状蜡料。1.4蜡料酸值：1055。1.5蜡料配方 蜡料种类材料名称重量配比（%）12345石蜡5025105硬脂酸50251055回收蜡508090951.5.1正常生产采用3.4两种配方，配方5用于沾制浇口棒。1.5.2蜡料配方是指酸值符合1055范围内的基本配方，在生产过程中必须根据蜡模质量或酸值分析结果，适量增加或减少硬脂酸量，冬季的酸值取下限，夏季的酸值取上限。2 蜡模制造工艺要求2.1室温：1030。2.2蜡膏压注温度：4546，压力：0.20.6Mpa,保压时间：310s。2.3压型冷却水温：1424，冷却时间：20100s。2.4制模分型剂：10#变压器油。2.5蜡模表面应光洁，形状完整，尺寸合格，不允许有缩陷、凸包、裂纹、错位、气泡等缺陷。3 蜡模组装工艺要求3.1室温：1030。3.2模组间最小间隙：8mm，较大平面间隙最小20mm。3.3模组最小压头：60mm，尾端最小余头：10mm。3.4蜡模内浇口与蜡棒之间焊接要严密，不得有尖角和小缝。3.5组装的蜡模应均匀，不得有蜡滴、蜡渣、灰尘及杂物。 制壳工艺JS02（02）-20051 涂料配置工艺要求1.1工艺材料主要技术1.1.1涂料配比及性能 涂料种类涂料配比及性能面层过渡层背层涂料配比硅溶胶(Kg)101010锆英粉(Kg)/320目3237煤矸石粉(Kg)/(240-270)目17181617湿润剂(ml)16消泡剂(ml)12涂料性能流杯粘度(s)*321191171密度(g/cm3)2.72.81.821.851.811.83注：（1）涂料粘度使用4#詹氏杯测定；（2）过度层和背层涂料中不加润湿剂和消泡剂。1.1.2室温：242。1.1.3涂料搅拌时间：面层全部为新材料时搅拌时间24h，部分新材料时搅拌时间12h；过渡层涂料及背层涂料全部为新材料时搅拌时间10h，部分新材料搅拌时间5h。1.2煤矸石粉（用于加固层涂料）Al2O3(%)SiO2(%)Fe2O3(%)含水量（%）粒度406049551.20.31802201.3涂料配比（用于加固层涂料）涂料种类粉液比JFC加入量（按重量计算）结晶氯化铝硬化表面层1：1.101.250.05%加固层1：1.051.150.05%1.4水玻璃 指标名称硬化剂种类模数（M）加固层密度（g/cm3）结晶氯化铝3.23.61.281.301.5涂料粘度粘度（s） 室温涂料种类81515202030备注加固层172015171315用于结晶氯化铝硬化剂2 制壳工艺要求2.1硅溶胶型壳工艺要求2.1.1制壳参数层数参数面层二层背层半层涂料种类面层涂料二层涂料或过渡层涂料背层涂料背层涂料撒砂100/120目锆砂30/60目煤矸石16/30目煤矸石温度 2226湿度（%）50704070风速（m/s）68干燥时间 h4681212161418预湿剂浸预湿剂注（1）预湿剂用SiO225%的硅溶胶溶液；（2）预湿剂可浸一层；（3）复合型壳用面层、二或一至三层。2.2水玻璃型壳工艺要求2.2.1室温：1532，湿度：40%70%2.2.2撒砂（煤矸石砂/适用于加固层）Al2O3(%)Si2O3(%)Fe2O3(%)含粉量（%）含水量（%）粒度404649551.20.30.320#（0.85）2.2.3工艺参数工艺参数硬化种类表面层加固层硬化干燥硬化干燥温度（）时间min温度（）时间min温度（）时间min温度（）时间min氯化铝常温121520321416常温1012253512142.2.4自然风干时间：2530min。2.2.5室温低于5或阴雨天应适当延长硬化时间与风干时间，以保证型壳质量为准。3 热水脱蜡工艺要求3.1脱蜡液温度：9098。3.2脱蜡时间：1540min(按模组大小，以脱蜡尽为准)。3.3脱蜡前模组存放时间24h。4 蜡料处理工艺要求4.1待处理蜡料与水的比例：蜡料：水=314.2蒸气化蜡温度：1005。4.3蜡料处理用酸有两种，即盐酸和硫酸，可任选一种。a.盐酸加入量为蜡料的3%5%。b.硫酸加入量为蜡料的3%6%。4.4处理合格的蜡液应呈褐色或黄色透明状，须在槽中静置2h以上方能流入下道工序。 熔炼工艺JS02（03）-20051 型壳焙烧工艺要求1.1燃料主要技术参数1.1.1柴油：符合GB25294轻柴油中0#和10#的规定。1.1.2煤气成分：CO15%，O20.8%；压力：0.060.10Mpa。1.2焙烧温度：9801080。1.3保温时间：30min。1.4焙烧合格的型壳出炉时，应呈白色透明状，不冒黑烟。2 铸钢熔炼工艺要求2.1化学成分铸件化学成分由用户提供，按精铸主要工艺参数记录卡的要求熔炼并调整成分。2.2钢水浇铸温度：依据铸钢牌号、零件结构按有关工艺规定执行。铸钢件的浇注温度一般按其材质的熔点加4080，原则是钢种粘度大（流动性差）的、重量小的、壁薄的、结构复杂的铸件，浇注温度应高些；反之，则应低些。几种常见铸钢件的浇注温度可参见下表：序号铸钢件种类铸钢件壁厚mm铸钢件毛重Kg浇注温度WCB1Cr18Ni9Ti1复杂薄壁20101590-16101640-16602复杂薄壁203010501580-16001630-16503小型305050801570-15901620-16404中型5080801560-15801620-16402.3合金的制备,其规格应符合下表。合金的块度要求合金碳极硅铁锰铁鉻铁、钼铁脱氧剂规格/mm32010301040按加入量适度掌握大小2050/块2.4合金元素的吸收率按下表执行。 合金元素的吸收率元素CSiMnCrMoTi吸收率（%）80906070708090958090502.5计算公式铁合金加入量=炉料总重量（取值分析值）铁合金元素含量吸收率碳极加入量=炉料总重量（取值分析值）碳极中碳的含量吸收率3 铜合金的熔炼工艺3.1锡青铜熔炼工艺（ZQSn10-2）3.1.1化学成分（中国船舶工业公司1984-10-01）序号合金名称合金代号主要化学成分（%）锡Sn锌Zn铜Cu1锡青铜ZQSn10-29.011.01.53.5其余3.1.2.配料3.1.2.1所用新料、回炉料及合金元素化学成分必须清楚。3.1.2.2元素烧损率（质量分数%）合金铜Cu锡Sn锌Zn青铜0.51.5141015 注：视浇注铸件所需的铜水温度高低考虑合金元素烧损率的上下限。3.2铝青铜熔炼工艺3.2.1化学成分序号合金名称合金代号主要化学成分（%）铝Al铁Fe锰Mn铜Cu1铝青铜ZQAl 9-28.010.01.52.5其余2铝青铜ZQAl 9-48.510.02.04.0其余3.2.2 配料3.2.2.1所用新料、回炉料及合金元素化学成分必须清楚。3.2.2.2元素烧损率（质量分数%）合金铜Cu铝Al铁Fe锰Mn青铜0.51.54100415 注：视浇注铸件所需的铜水温度高低考虑合金元素烧损率的上下限。3.2.2.3测温出炉浇注，根据铸件的形状及壁厚调整温度。序号合金牌号熔化温度浇注温度壁厚30 mm壁厚30 mm1ZQAl 9-21200125011401180112011502ZQAl 9-41200125011401200111011504 浇包筑补及烘烤工艺要求4.1浇包外壳按标准图纸用23mm的钢板焊制，其底部和周围均布钻4mm6mm 孔若干个。4.2浇包筑补材料配比应符合下表规定。种类项目中性包材料高铝砂高铝粉水玻璃规格6#（3.35）200#（0.075）D1.301.32配比（%）60654035适量4.3浇包烘烤时间：打筑的新包1.5h；修补的旧包1.5h , 浇包应烘烤至暗红色方可使用。5 筑炉工艺要求5.1筑炉原材料5.1.1高铝砂：79mm、6#12#、10#20#、20#40#、40#70#。5.1.2高铝粉：200#，用前过筛除杂物。5.1.3工业硼酸：不大于0.25mm，用前过筛除杂物。5.1.4石棉布：柔软，厚度不小于1mm。5.2筑补炉材料的配制5.2.1筑补中性炉材料的配比应符合下表的规定，其数量按炉体大小确定。配比（%）用途材料炉体炉领补炉泥料高铝砂79mm30高铝砂6#12#3020高铝砂10 #20 #4030高铝砂20 #40 #1030高铝砂40 #70 #35高铝粉200 #303050耐火粘土200 #（510）550水玻璃M=3.03.4（510）硼酸（13）（5）水适量适量注：表中括号内数字为外加量。5.2.2筑补炉材料的混配将不同种类与规格的筑补炉材料按配比要求进行干混,然后加适量水进行湿混.配好的材料用手捏起来不过分沾手或过于松散即可使用。6 浇注工艺要求6.1钢水浇注温度、型壳空冷时间应符合有关工艺要求。6.2钢水浇入型壳，应做到引流准、浇注稳、收流慢。6.3严格挡渣。6.4做到“三同时”，即浇包同时烘好、钢水同时合格、型壳同时焙烧好后才能浇注。清理工艺JS02（04）-20051 清砂落件工艺要求1.1铸件组的型砂，除盲孔深孔及个别死角处允许有少量残砂外，其它表面的壳皮均应脱落干净。1.2采用气割落件的铸件组内浇道的型砂必须清理干净。1.3震动脱壳机清砂时，夹具顶针与交口棒中心对正，铸件组与顶针成170180角。1.4落砂时铸件组温度不高于50。1.5锤击落件的部位和方向应符合有关工艺规定。1.6气割落件的铸件内浇口残余允许最大为35mm，超长者应再次气割。1.7清砂时不得损伤铸件本体，防止锤裂、变形、击伤等缺陷产生。2 磨内浇口工艺要求2.1磨后内浇口残余量：平面0.50mm,弧面+1.00mm、-0.50mm。应符合有关工艺规定要求。 2.2磨除内浇口时不准损伤铸件本体。3 热处理工艺要求3.1熔模铸造碳钢件、合金钢件一般进行正火热处理，可按用户需要进行退火热处理、淬火、回火等热处理，常用铸件热处理规范见下表材质正火/退火淬火加热温度（）冷却方式出炉温度（）加热温度（）冷却方式WCB880910（保温1-2h）空冷600ZG230-450850880（保温1-2h）空冷6201Cr18Ni9Ti10501100(保温1-2h)水冷Mo2Ti锡青铜650（保温3h）空冷3.2铸件装夹方式和装炉量应根据热处理设备、铸件单重选择确定，设备温度误差不大于10。3.3当加热温度达到上表规定后的保温时间，应根据铸件材质、结构、壁厚和装炉量选择确定，同时按铸件品种制订热处理工艺参数（通常保温时间可按铸件壁厚25mm保温1小时）。3.4铸件进炉前，炉温不高于600。3.5铸件在加热保温过程中，不应人为中断送电或开启炉门。3.6铸件出炉后按冷却方式进行冷却，不允许进行吹风、喷水等强制冷却操作。4 抛丸（喷砂）清理工艺要求4.1材料4.1.1钢丝切丸：直径0.81.2，粒度分布应符合下表的规定。粒度（直径，）0.80.91.01.2重量百分比（%）152550104.1.2铸钢丸：直径0.40.6或直径0.60.8，粒度分布应符合下表的规定。粒度（直径，）1.0或1.20.80.60.40.3重量百分比（%）3525201554.1.3石英砂粒度13（喷砂用）。4.2根据铸件形状、结构大小等合理选用相应的设备，按设备规定装载量装铸件，不允许超载。4.3抛丸（喷砂）时间视铸件大小形状而定，抛丸（喷砂）后的铸件不允许留有型壳和氧化皮。5 矫正工艺要求5.1矫正后铸件应符合铸件（毛坯）图的规定及有关技术条件和要求。6 试压工艺要求6.1耐压铸件的检测根据用户需求，当生产的铸件为耐压铸件时，要求对铸件按GB4981工业用阀门的压力试验的规定进行壳体试验。7 焊补工艺要求7.1铸件补焊原则7.1.1铸件上存在不符合验收技术条件的缺陷（如穿透性孔洞、蜂窝状孔洞、大面积集中或分散缩松、裂纹等），应视为废品。7.1.2 铸件上存在不符合验收技术条件的缺陷，通过焊补方法修补后，可达到铸件验收技术条件或定货合同的规定要求，应在铸件验收技术条件或定货合同中规定允许补焊缺陷的大小及数量。7.1.3 铸件表面上发现有验收技术条件或定货合同中明确规定允许存在的缺陷，不必进行修补。7.1.4 用户不提供补焊技术条件及有关要求的，按下列原则操作：7.2 根据铸件化学成分选择不同规格的焊条焊丝，一般选用与铸件材料相同或相近的标准焊条或焊丝（见下表），焊前需将填充材料预热至200，烘烤1-2小时，并针对缺陷产生的部位、型式确定焊补方式。焊补材料选用表铸件材料焊丝焊条碳素钢WCBH08AH08MnSiAH08AJ422ZG230-450不锈钢ZG1Cr18Ni9TiH1Cr18Ni9TiH1Cr18Ni9Ti/A102ZG1Cr18Ni12Mo2TiH1Cr18Ni12Mo2TiH1Cr18Ni12Mo2Ti铜合金ZQSn10-2SCuSn、基体材料ZQAl9-2ScuAl、基体材料7.2.1 碳钢与低合金钢铸件的补焊这类铸钢件的焊接性好，一般采用焊条电弧焊补焊，重要件可采用氩弧焊补焊，焊条电弧焊补焊工艺见下表：工艺参数补焊工艺要点焊件厚度/mm焊条直径/mm焊接电流/A1.选用碱性低氢性焊条2.采用短弧平焊。大缺陷用多层补焊，层与层之间要迅速敲去焊渣，