[發(fā)明專利]特大型球墨鑄鐵鑄件的鑄造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010121620.2
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN101774002A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚健;潘澤軍;周志廣;顧青盛;譚金宇;陳鐵兵;潘偉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 望城縣眾力鑄造有限公司
• 主分類號: B22D15/00
• 分類號: B22D15/00;B22D1/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，特別是涉及一種特大型球墨鑄鐵鑄件的鑄造工藝。

背景技術(shù)

閥門鑄件是使配管和設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)(液體、氣體、粉末)流動(dòng)或停止、并能控制其流量的裝置。是石油、化工、電站、長輸管線、造船、核工業(yè)、各種低溫工程、宇航以及海洋采油等國民經(jīng)濟(jì)各部門不可缺少的流體控制設(shè)備。經(jīng)過多年的發(fā)展，中國的閥門制造企業(yè)數(shù)量居全世界第一，大小閥門企業(yè)約6000余家。閥門鑄件作為一個(gè)流體輸送的組件，近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)增長閥門行業(yè)的發(fā)展非常迅速。“十一五”及未來若干年，中國石油化上、天然氣、冶金行業(yè)，電力、城市建設(shè)等各行業(yè)對閥門有大量的需求。中投顧問發(fā)布的《2009-2012年中國閥門行業(yè)投資分析及前景預(yù)測報(bào)告》指出，未來三年內(nèi)，中國對閥門鑄件的需求總量將達(dá)到345億元。而閥門鑄件因其材質(zhì)強(qiáng)度、延伸率、致密度、密封性、耐腐蝕性等要求極高。其閥門類鑄件鑄造技術(shù)的提升，一直是各閥門鑄造單位亟需攻克的難關(guān)。對于各閥門制造企業(yè)來說，閥門鑄件的供應(yīng)一直成為制約該行業(yè)及企業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，閥門鑄件生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有著巨大的市場發(fā)展空間。

鑄造是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，所有機(jī)械都離不開鑄件。然而，因目前國內(nèi)的球墨鑄鐵閥門鑄件普遍存在著外漏、內(nèi)漏、外觀質(zhì)量不高、壽命短等方面的缺陷，眾多閥門制造企業(yè)已經(jīng)不再使用價(jià)廉物美的球墨鑄鐵鑄件，而改用成本高于鑄件25％的板焊件代替鑄件。我國鋼鐵資源有限，如果閥門產(chǎn)品都采用成本高昂的鋼件，放棄使用鑄件工藝，一方面加大生產(chǎn)成本，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)鑄造工藝將面臨失傳境地。為此，國家也加大了對采用鑄造工藝企業(yè)的培植力度，把使用閥門鑄件列入產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，在稅收上予以大額返還，使傳統(tǒng)鑄造工藝得到傳承。

縱觀國內(nèi)外閥門鑄件市場，其行業(yè)有著廣泛的發(fā)展空間，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，閥門鑄件未來市場主要在電力工業(yè)、石油化工、化肥、環(huán)保和城建等行業(yè)。誰有好的技術(shù)，誰有過硬的質(zhì)量，誰能不斷開發(fā)新產(chǎn)品，誰就能在激烈的市場競爭中搶得先機(jī)、脫穎而出。所以閥門鑄件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，對促進(jìn)鑄造企業(yè)的健康長足發(fā)展，推動(dòng)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是很有必要性的！

目前，我國所生產(chǎn)的球墨鑄鐵件一般都為中小件。能生產(chǎn)3米口徑，單件重量達(dá)15噸的球墨鑄鐵閥門鑄件僅有河南，廣東兩家單位，并且存在球化衰退、非金屬物雜質(zhì)、碳化物、縮松縮孔、夾雜、氣孔等表面缺陷和內(nèi)部缺陷。而閥體鑄件為高壓力容器，鑄件本體致密度及密封性要求極高，所以鑄件內(nèi)部材質(zhì)一致性的要求十分嚴(yán)格，因此，球墨鑄鐵閥門鑄件報(bào)廢率極高，生產(chǎn)成本居高不下。

我國球墨鑄鐵生產(chǎn)行業(yè)的技術(shù)水平，從鑄件綜合質(zhì)量、單件噸位產(chǎn)能、熔煉、材質(zhì)結(jié)構(gòu)、成本、能耗、效益和清潔生產(chǎn)等方面與國外相比有很大的差距，它嚴(yán)重制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。球墨鑄鐵的生產(chǎn)是制造業(yè)的重要組成部分，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國防力量的增強(qiáng)起著重要的作用。

在球墨鑄鐵鑄造工藝技術(shù)裝備等基礎(chǔ)條件方面，我國只有少數(shù)大型企業(yè)采用國外先進(jìn)的造型、制芯工藝。由于工藝上和設(shè)備上的差距，使我國的球墨鑄鐵件離發(fā)達(dá)國家鑄造技術(shù)的差距很大，特別是在大型、特種、精密成型工藝與發(fā)達(dá)國家差距更大。

球墨鑄鐵是一種高強(qiáng)度鑄鐵材料。因球墨鑄鐵中的碳素體在金屬基體內(nèi)呈球狀石墨分布，避免了應(yīng)力集中，使基體具有較好的連續(xù)性，其機(jī)械性能接近于鋼。在其他性能方面，如加工、耐磨、耐腐蝕吸收震動(dòng)等球墨鑄鐵比鍛鋼和鑄鋼更加優(yōu)越。正是基于其優(yōu)異的性能，主要用于鑄造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性、耐磨性要求較高的零件。鐵素體球墨鑄鐵為閥門類鑄件首選材料！

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、生產(chǎn)成本低的特大型球墨鑄鐵鑄件的鑄造工藝。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的特大型球墨鑄鐵鑄件的鑄造工藝，包括如下步驟：

(1)、澆注前在鐵水中加入一定量硅、鋇、鈣、鋁等微量元素孕育劑與鐵液發(fā)生反應(yīng)；

(2)、計(jì)算出鑄件產(chǎn)品的熱節(jié)圓d，以1.6d-1.8d確定主冒口直徑，在澆注系統(tǒng)上采用主澆道、副澆道先后相互配合的方式調(diào)整澆注過程鐵液溫度，主澆道澆注鑄件總體55％，副澆道澆注鑄件總體45％，保證冒口部位鐵液溫度始終高于本體部位溫度，保證鑄件補(bǔ)縮能力；

(3)、依據(jù)球墨鑄鐵閥門鑄件設(shè)計(jì)需要，如：在口徑3.6米閥體上下法蘭緊固孔處供采取∮76的內(nèi)冷鐵達(dá)152個(gè)，以對鑄件順序凝固進(jìn)行控制；