浅谈铸钢节点生产工艺要求

作者：盈丰铸钢

  摘要：铸钢节点构造复杂，外形尺寸大，重量较重，属特殊超大超重节点，制作精度要求高。针对铸钢节点类型多、铸造工艺复杂、要求高等特点，制订铸钢节点生产工艺要求，以确保工程质量。

  关键词：铸钢节点；铸造工艺；工艺要求。

  1混沙工艺标准

  1.1材料要求：

  （1）造型沙：符合GB9442-88[1]细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。

  （2）水玻璃：小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃；中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃；生产周期长的大型砂型（芯）选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。

  1.2混制比例（质量分数%）：造型砂/水玻璃=100：6～8

  1.3混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。

  1.4混制后要求：混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。

  2造型工艺标准[2]

  2.1造型操作流程：选取合适砂箱→放置木模→填砂→紧实→放置上砂箱→安置浇冒口→填砂→紧实→起模修型→硬化

  2.2操作方法及质量标准：

  （1）根据铸件模型的形状和大小，选取合适的砂箱。

  （2）把铸件模型放到砂箱内的适当位置。

  （3）往砂箱中加入适当造型砂，使用工具将砂箱中的造型砂紧实，紧实程度要适中。

  （4）用刮板刮去高出砂箱的造型砂，使砂型表面和砂箱的边缘平齐。

  （5）用毛刷清理模型表面浮砂，覆盖塑料薄膜并使薄膜平整。

  （6）放置上砂箱，上、下砂箱箱口要对齐。

  （7）在上砂箱中合适位置放置浇冒口，添加造型砂并紧实。

  2.3砂型型腔质量要求：

  （1）砂型无飞边、无毛刺、无残缺，型腔内干净无残砂等异物。

  （2）型腔应干燥，硬化程度高，合箱前要保证充分干燥。

  （3）砂型轮廓完整、清晰，合箱箱印或记号完整清晰。

  



（4）浇口、冒口位置设置合理、大小符合要求；排气孔通畅、浇注系统根据铸件设置合理。

  2.4合箱：

  合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在一起成为铸型的过程。习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。

  合箱工作一般按以下步骤进行：

  （1）全面检查、清扫、修理所有砂型和砂芯，特别要注意检查砂芯的烘干程度和通气道是否通畅。不符合要求者，应进行返修或废弃。

  （2）按下芯次序依次将砂芯装入砂型，并严格检查和保证铸件壁厚、砂芯固定、芯头排气和填补接缝处的间隙。

  （3）仔细清除型内散砂，全面检查下芯质量，在分型面上沿型腔外围放上一圈泥条或石棉绳，以保证合箱后分型面密合，避免液态金属从分型面间隙流出。随后即可正式合上箱。

  （4）放上压铁或用螺栓、金属卡子固紧铸型。放好浇口杯、冒口圈。在分型面四周接缝处抹上砂泥以防止跑火。最后全面清理场地，以便安全方便地浇注。

  3钢液的熔炼工艺标准：

  3.1操作流程：选择炉料（废钢）→熔化钢液→清理钢液废渣→添加金属矿石→钢液材质化验分析→根据化验分析进行钢液材质处理→脱氧→钢液出炉

  3.2炉料的选择要求：

  1、根据准备浇铸件材质的要求，合理选择炉料搭配使用。产品钢号，应在投料时就控制成份含量。出炉前半小时取炉前样送检分析。

  2、对含有油污，污垢的炉料下炉前要进行清理。

  3、对3、对含有镀锌的炉料最好不用。

4、所选用的炉料必须严格控制S、P有害元素的含量。

5、严格遵守熔炼工艺制度。尽量采用满功率，快速溶炼。

  3.3浇注前钢液材质化验

  出炉前半小时取炉前样送检进行化验分析，钢液的材质应符合铸件材质允许的范围内，不符合的应进行调质，直到符合要求。

  3.4脱氧

  把钢液表面的杂质处理后，进行脱氧处理：

  1、脱氧剂加入顺序：先加锰铁，后加硅铁，最后加入纯铝。
  脱氧剂锰铁、硅铁在出炉前5—8分钟加入，纯铝在出炉时加入。钢液1480—1500℃加锰铁、硅铁，1610—1630℃加纯铝。
  4浇注工艺标准

  4.1浇注前的准备工作：
  (1) 了解浇注合金的种类、牌号、待浇注铸型的数量和估算所需金属液的重量。
  (2) 检查浇包的修理质量、烘干预热情况及其运输与倾转机构的灵活性和可靠牲。
  (3) 熟悉各种铸型在车间所处的位置，以确定浇注次序。
  (4) 检查浇口、冒口圈的安放及铸型的紧固情况。
  (5) 清理浇注场地，保证浇注安全。
  4.2浇注操作要点 ：
  (1) 浇注温度：
  浇注温度对铸件质量影响很大，因此应根据合金种类、铸件结构和铸型特点确定合理的浇注温度范围。金属液由炉中注入浇包时，温度都会降低。根据碳钢的型号，选择适宜的浇注温度，一般浇注温度在1540—1580℃(浇包内钢水温度)。
  (2) 浇注操作要点：
  1）浇注之前需除去浇包中金属液面上的熔渣。
  2）依规定的浇注速度和时间范围进行浇注。
  3）有冒口的铸型，浇注后期应按工艺规范进行点注和补注。对大中型铸件在浇注成型后，冒口要加保温盐进行保温。补火要及时，大型冒口要采取多次补火，补火时间要控制在冒口内的钢液凝固结壳前进行。
  4）一般浇注大、中型铸钢件时，钢水要在钢包内静置1—2min镇静后进行浇注。
  5铸件清理工艺标准[3]
  铸件凝固冷却到一定温度后，把铸件从砂箱中取出，去掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程称为落砂，落砂通常分为人工落砂和机械落砂两种。
  铸件在未完全凝固前，不准搬动铸件，也不准在600℃以上喷水强冷。铸件一般经自然冷却2—3小时后进行清件。
  5.1工作流程：清理铸件表面、型腔废砂→气割铸件浇口、冒口、毛刺→再次清理铸件残砂→焊补铸件→打磨铸件→质量验收
  5.2操作方法及质量标准：
  （1）利用风镐或水清砂机进行铸件废砂清理。
  （2）铸件废砂清理完毕，按照《气割安全技术操作规程》操作割枪，切割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。
  （3）铸件切割完毕，符合要求。按照《电焊工安全技术操作规程》操作电焊机，对铸件残缺部位进行焊补，确保铸件完整。
  （4）焊补完毕，复合工艺要求。利用砂轮机对铸件切割、焊补等部位进行打磨处理，保证切割部位和焊补部位光洁、平整。
  6铸钢件退火热处理工艺标准[4]
  6.1退火热处理工艺一般要求：
  1、按照热处理工艺要求升温、冷却。
  2、将需要热处理的铸件按合金种类、铸件大小、壁厚相同的类型进行退火。
  3、根据铸件的形状、壁厚、化学成分选择合适的加热速度。
  6.2退火热处理具体操作：
  1、退火炉的检查
  （1）炉门关闭正常、严密。
  （2）无跑烟、跑火现象。
  （3）热电偶完好。
  （4）温度仪指示正常。
  （5）鼓风机运行正常
  2、工件填装要求：
  （1）工件装填不得过于严密，须留有一定空隙。
  （2）工件码放须稳固、整齐。
  （3）工件码放应坚持防止加热变形的原则。
  6.3工件出炉
  工件冷却至正常温度后出炉，应分类码放整齐。