[發(fā)明專利]超低硫磷高溫高壓閥體鑄造成型工藝

有效

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• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104190874A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣春宏;陳永麗
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州蘭石集團有限公司
• 主分類號: B22C9/24
• 分類號: B22C9/24;B22C9/08
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及閥體鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體說的是一種閥體鑄件成型好、形成的基體組織致密的超低硫磷高溫高壓閥體鑄造成型工藝。?

背景技術(shù)

用于高壓加氫裝置的臨氫閥門,由于高壓加氫裝置臨氫、高壓和伴有硫化氫腐蝕,所以應(yīng)根據(jù)閥門使用的環(huán)境溫度，選用具有抗氫腐蝕和抗硫化氫腐蝕的鑄鋼制造。國內(nèi)目前生產(chǎn)的加氫裂化高壓閥門在工程使用中主要存在以下問題：閥體泄漏(鑄造閥體存在砂眼、裂紋等)、閥門密封面內(nèi)漏、填料函密封泄漏、閥蓋與閥體連接處易發(fā)生泄漏、閥桿易斷裂等；而閥體作為閥門的主要組成部分，其質(zhì)量直接影響整個閥門的質(zhì)量。鑄件體收縮大，易產(chǎn)生縮孔、縮松，線收縮大（自由收縮約3.0-3.2%），易因收縮受阻而產(chǎn)生裂紋，冒口分布密集、鑄件壁厚大，鋼液溫度相對高時，容易產(chǎn)生粘砂，造成閥體質(zhì)量不符合要求，易產(chǎn)生次品、廢品，造成生產(chǎn)成本的浪費。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超低硫磷高溫高壓閥體鑄造成型工藝，以解決臨氫閥門閥體鑄件在鑄造過程中易產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋，高溫鋼液容易粘砂，鑄件成品質(zhì)量達不到要求的問題。?

為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：?

一種超低硫磷高溫高壓閥體鑄造成型工藝，該超低硫磷高溫高壓閥體鑄件有三個管口，該閥體鑄造模采用樹脂砂手工操作造型，本鑄造成型工藝底返式澆注系統(tǒng)，以三個所述管口的中心所在平面為分型面，將所述鑄件分為上下兩半，三個所述管口的正上方分別設(shè)置有第一冒口，所述閥體鑄件各管相交處上方分別設(shè)有第二冒口，所述閥體鑄件各管相交處下方設(shè)有數(shù)塊冷鐵，所述冷鐵與閥體鑄件之間用鉻礦砂隔開，所述冷鐵的下方設(shè)有橫澆道，所述橫澆道處于閥體鑄件下方，并在同一水平面和數(shù)條內(nèi)澆道相連，所述內(nèi)澆道的頂端出口設(shè)置在所述管口的端面管壁下方，所述內(nèi)澆道的頂端處于同一水平高度。

作為本發(fā)明的進一步，所述第一冒口下延管口設(shè)置傾斜冒口補縮通道。?

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述冷鐵為間接冷鐵，厚度為該部位閥體鑄件壁厚的0.8倍。?

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述鉻礦砂的厚度為30～50mm。?

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述管口處鑄件機械加工余量采用從閥體鑄件管體非加工面向機械加工余量過渡形式的傾斜加工量施放形式。?

作為本發(fā)明的更進一步改進，所述第一冒口、第二冒口均為橢圓型保溫冒口。其中冒口的大小按模數(shù)法計算。?

本發(fā)明帶來的有益效果為：?

（1）、分型面的選擇經(jīng)過閥體鑄件各管口的中心，使分型面所在的平面為閥體鑄件的最大截面，保證閥體鑄件各管口軸向中心線在同一平面上，減少鑄造砂芯的使用，減少了下芯合箱裝配偏差，避免澆注后形成飛邊，提高了閥體鑄件各部位相對尺寸精度，表面質(zhì)量，造型較方便簡單；

（2）、管口部位各設(shè)置一個第一冒口，第一冒口下延管口設(shè)置傾斜冒口補縮通道，有利于管口部位的補縮，提高冒口補縮效率；閥體上方各管相交處設(shè)置三個第二冒口，使閥體鑄件主體能夠補縮充分，形成的組織致密，同時集渣效果顯著；

（3）、采用底返澆注方式，內(nèi)澆道設(shè)計分散且與橫澆道在同一平面相連，使閥體鑄件充型平穩(wěn)、快速，該澆注系統(tǒng)能實現(xiàn)閥體鑄件澆鑄時鋼液的定向流動，避免澆注沖砂，避免閥體鑄件產(chǎn)生冷隔缺陷，且能很好的將各類夾雜物匯集至冒口中，減少閥體鑄件的砂眼、夾雜類缺陷；

（4）、在閥體各管相交處厚大部位及管體下方施放冷鐵，并在冷鐵與閥體鑄件之間設(shè)置鉻礦砂，構(gòu)成間接冷鐵，形成了冒口的補縮末端，增加了冒口有效補縮距離，實現(xiàn)了鑄件順序凝固，形成基體的組織致密，減少了閥體鑄件在凝固和冷卻過程中產(chǎn)生的縮孔、縮松和裂紋缺陷，間接冷鐵不與鑄件表面直接接觸，合理施放可以改善鑄件表面質(zhì)量；

（5）、管口處施放過度形式傾斜機械加工余量，實現(xiàn)非加工面與加工面之間光滑銜接，即保證了加工面處的加工量，同時為管口向管體補縮提供補縮通道，提高了閥體鑄件管口的質(zhì)量及尺寸精度，具有非常好的效果。

本發(fā)明應(yīng)用的技術(shù)方法:以統(tǒng)一的三維造型平臺作為信息交換的基礎(chǔ)，集成鑄造工藝CAE系統(tǒng)研究，進行鑄造工藝參數(shù)設(shè)計，澆冒口系統(tǒng)設(shè)計，生成包含鑄造工藝信息的鑄件三維模型，進行盡可能多的凝固過程數(shù)值CAE模擬，使鑄件結(jié)構(gòu)更優(yōu)、工藝更合理，實現(xiàn)鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與工藝出品率提升設(shè)計兩者的和諧統(tǒng)一，能有效提高產(chǎn)品開發(fā)效率，從而為確定最優(yōu)工藝方案提供科學(xué)的依據(jù)，達到縮短工藝設(shè)計周期，降低生產(chǎn)成本，提高閥門鑄造質(zhì)量的目的。?