[發明專利]一種海洋平臺爬升機二級行星架的鑄造工藝

有效

• 申請號: 201410416552.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104174820A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 陳學忠;張明均
• 申請（專利權）人: 常熟市虹橋鑄鋼有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/08;C21D9/00;C22C38/22
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 袁紅紅

技術領域

本發明涉及金屬鑄造技術領域，特別是涉及一種海洋平臺爬升機二級行星架的鑄造工藝。

背景技術

行星齒輪傳動由于具有重量輕、承載能力強及效率高等優點，廣泛應用于各個工業領域。行星架作為行星齒輪傳動中關鍵性零件之一，它的變形對齒輪嚙合所產生的接觸應力分布影響較大，所以行星架要具有足夠的靜強度和一定的剛度。從技術要求、材質、結構特點分析，生產行星架主要有以下難點：鑄件為高強度結構鋼，冶煉工藝和操作難度很高；鑄造過程中易產生裂紋、氣孔、砂眼等致命缺陷；鑄件內部質量很難保證；材質屬于中碳高強度合金鋼，熱處理工藝非常關鍵；尺寸精度、表面質量要求高。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種海洋平臺爬升機二級行星架的鑄造工藝，能大大提高大型海洋平臺爬升機二級行星架鑄件的成品合格率，鑄件表面精度高、能滿足機械性能要求、達到ＡＢＳ驗收標準。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種海洋平臺爬升機二級行星架的鑄造工藝，所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件采用ZG35Gr1Mo材料，該材料的主要元素含量為：C：0.3-0.37%、Si：0.3-0.5%、Mn：0.5-0.8%、Cr：0.8-1.2%、Mo：0.2-0.3%、P≤0.025%、S≤0.02%，余量為鐵；

所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件采用整體鑄造成型工藝并經熱處理獲得，包括如下加工步驟：

（a）鋼水冶煉：將所述ZG35Gr1Mo材料電葫爐爐中冶煉成鋼水；

（b）鑄造過程：包括澆注系統、設置冒口、補貼和外冷鐵，所述澆注系統包括相互連通的澆口杯、直澆道、內澆道和溢流橫澆道，所述冒口有1個、呈圓柱形中空結構、設置在所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件中心凸臺上，所述補貼共3塊、分別設置在所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件立柱的上端，所述外冷鐵共3塊、分別設置在所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件立柱的下端；澆注鋼水，注孔Φ50mm、澆注溫度為1540-1560℃、澆重950kg、澆注時間為20-25s，澆注1小時候后松箱，并保溫24小時后脫模、氣割冒口；

（c）正火+回火預處理：鑄造結束后對所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件進行預處理，將所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件放入加熱爐中，正火升溫至600±10℃進行保溫處理，保溫時間為1小時；繼續升溫至880±10℃進行保溫處理，保溫時間為4小時；空冷至室溫后回火升溫至620±10℃進行保溫處理，保溫時間為3小時；隨爐冷卻至300℃以下出爐；

（d）調質熱處理：對預處理后的所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件進行粗加工，然后進行調質熱處理，將所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件放入加熱爐中，正火升溫至860±10℃進行保溫，保溫時間為4小時；油淬冷卻后回火升溫至620±10℃進行保溫處理，保溫時間為6小時；隨爐冷至550℃出爐，即制得所述海洋平臺爬升機二級行星架鑄件。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（b）中，所述直澆道的尺寸為Φ80mm、內澆道的尺寸為Φ60mm。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（b）中，所述冒口尺寸為Φ240?mm×400mm。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（b）中，所述氣割冒口溫度≥200℃。以免冒口根部局部應力集中而造成鑄件裂紋，以提高鑄件質量。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（b）中，所述外冷鐵尺寸為100mm×80mm×50mm。能加速海洋平臺爬升機二級行星架鑄件的凝固速度，細化晶粒組織，提高鑄件的力學性能。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（c）、?（d）中，升溫速度≤1０0℃/小時。控制升溫速度，能提高熱處理效果，提高鑄造的質量與力學性能。

本發明的有益效果是：本發明鑄造材料選用ZG35Gr1Mo中碳合金鋼，不僅流動性好，適合大型鑄件的精密鑄造，同時具有很好的強度和延展性，可以滿足大型鑄件的性能要求；鑄造過程中冒口與補貼的搭配使用、以及設置外冷鐵，可提高鑄件的凝固速度，并實現鑄件在凝固過程中的良好補縮；同時鑄造成型后對鑄件進行正火+回火預處理、及調質熱處理，極大地提高了海洋平臺爬升機二級行星架鑄件成品率，使鑄件的質量和機械性能得到更有力的保證，達到ＡＢＳ驗收標準。

附圖說明

圖1是海洋平臺爬升機二級行星架的鑄造工藝俯視圖；

圖2是圖1所示A-A面剖視圖；