[發(fā)明專利]一種空心閥體鑄鋼件的鑄造工藝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611081638.8
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106734950A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭小強;馬進;黃敬
• 申請（專利權(quán)）人: 共享鑄鋼有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/08;B22C9/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 徐素柏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空心閥體鑄鋼件的鑄造工藝方法。

背景技術(shù) 空心閥體鑄件是蒸汽輪機組的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括一個主閥體1和主閥體1的側(cè)向設(shè)有若干個徑向兩側(cè)或單側(cè)旁通的支通管口2。此空心閥體鑄件在高壓高溫惡劣環(huán)境下進行工作，鑄件材料特殊，對機械性能及內(nèi)部組織要求非常高，其結(jié)構(gòu)無損檢測要求嚴格，要求不能有夾渣、縮松、裂紋等鑄造缺陷，尤其一些關(guān)鍵部位為UT檢測0級區(qū)。

由于鑄件結(jié)構(gòu)關(guān)鍵區(qū)域多，內(nèi)腔狹小，內(nèi)徑最小僅為310mm，鑄造難度大。現(xiàn)有技術(shù)中，鑄造工藝采取如圖2所示的鑄造方法，鑄造時將鑄件橫著放置，根據(jù)鑄造方案及補縮梯度設(shè)置明冒口3于主閥體1的弧頂部位，在主閥體1的弧底設(shè)置分區(qū)冷鐵5，使明冒口3在主閥體1的弧底補縮末端區(qū)進行分區(qū)，設(shè)置澆注系統(tǒng)5，采用直徑為?140mm的內(nèi)澆口8個。在砂芯內(nèi)設(shè)置芯骨4，其中主心骨采用120mm×120mm的方鋼焊接而成，副芯骨采用直徑為?100mm的圓鋼制成。這種鑄造方案在實際生產(chǎn)中存在不足，主要體現(xiàn)在，鑄件關(guān)鍵的UT檢測0級區(qū)容易產(chǎn)生縮松、夾渣缺陷問題。同時，由于鑄件是橫著的，芯骨4支撐點只有橫向定位，沒有豎直方向定位，芯骨4在澆注時由于被高溫鋼水長時間的包圍，容易發(fā)生變形，導致芯骨軟化，砂芯難以固定，出現(xiàn)漂芯等問題。最終導致鑄件質(zhì)量不符合技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中空心閥體類鑄件鑄造工藝存在的上述問題，提供一種空心閥體鑄鋼件的鑄造工藝方法，通過改進鑄件設(shè)置方向、冒口設(shè)置方法及芯骨結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以減少鑄件缺陷，提高鑄件質(zhì)量。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種空心閥體鑄鋼件的鑄造工藝方法，所述空心閥體鑄鋼件包括軸向貫通的主閥體,所述主閥體的側(cè)向設(shè)有若干個徑向兩側(cè)或單側(cè)旁通的支通管口,其特征在于,所述空心閥體鑄鋼件采用如下鑄造工藝方法：

1）采用將鑄件的主閥體軸向豎直設(shè)置的造型和澆注方式；

2）在主閥體的上端面設(shè)置明冒口用于補縮主閥體，并且明冒口的外徑尺寸大于主閥體的外徑尺寸，在主閥體的外壁設(shè)置若干與明冒口連通的補貼以打通明冒口向下的補縮通道，在主閥體的下端外周設(shè)置暗冒口對主閥體的下端進行補縮，所述補貼向下伸延的位置與暗冒口向上的高度位置同高并且互不連通，所述暗冒口對應(yīng)的主閥體壁外周設(shè)置若干分區(qū)冷鐵，以防止明冒口補縮暗冒口；

3）在暗冒口下端面設(shè)置澆注系統(tǒng)的內(nèi)注口，使?jié)沧㈣F水直接從暗冒口流入鑄件型腔，以防止?jié)沧⒁簺_擊型腔；

4）在主閥體的砂芯內(nèi)設(shè)置防漂芯骨，所述防漂芯骨包括沿砂芯的軸向設(shè)置的主芯骨，所述主芯骨上沿支通管口旁通的徑向方向分別設(shè)置副芯骨，所述主芯骨的下端垂直設(shè)有造型時用于固定砂芯的標芯芯骨，所述標芯芯骨與主芯骨造型時固定連接，并且標芯芯骨的兩端伸延至砂箱壁與砂箱壁固定連接。

本發(fā)明的鑄造工藝方法，將鑄件主體采用豎直設(shè)置的造型和澆注方式，通過改進冒口設(shè)計和芯骨設(shè)計，有效的解決了鑄件UT檢測要求0級區(qū)的縮松、夾渣問題，并有效的解決芯子漂芯問題。實際生產(chǎn)過程中，通過本發(fā)明方法的實施，有效地減少了鑄件缺陷，保證了鑄件質(zhì)量。

為保證明冒口對鑄件的均勻補縮，所述補貼沿主閥體的外壁均勻設(shè)置四條。

為保證暗冒口對下部鑄件的均勻補縮，所述暗冒口沿主閥體下端外周對稱設(shè)置兩個，并且暗冒口讓開支通管口的位置。

進一步地，所述內(nèi)澆口設(shè)置若干個，并均勻設(shè)置在暗冒口底端。

為便于實現(xiàn)造型時砂芯的固定安裝，所述主芯骨和副芯骨均為方鋼焊接固定而成，埋設(shè)于砂芯內(nèi)并且主芯骨的上端高于砂芯上端，主芯骨的下端與砂芯下端平齊；所述標芯芯骨也為方鋼制成，在標芯芯骨長度方向的中間焊接固定有螺母，造型時填砂前所述標芯芯骨固定設(shè)置于砂箱內(nèi)，螺母向上設(shè)置，并且使螺母的中心正好對應(yīng)砂芯的中心位置，然后下芯，使砂芯的主芯骨正對標芯芯骨中心的螺母位置，從砂芯上方向主芯骨內(nèi)穿設(shè)一長螺桿并使螺桿下端與螺母連接牢固，螺桿上端伸出主芯骨上方并將主芯骨與螺桿焊接固定。

附圖說明

圖1為空心閥體鑄鋼件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中空心閥體鑄鋼件的鑄造工藝示意圖。

圖3為本發(fā)明的空間心閥體鑄鋼件的鑄造工藝圖。

圖4為防漂芯骨的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4的軸向剖面圖。

其中，1 主閥體；2支通管口；3明冒口；4芯骨；5分區(qū)冷鐵；6內(nèi)澆注系統(tǒng)；7補貼；8暗冒口；901主芯骨；902副芯骨；903標芯芯骨；904螺桿；905標芯螺母。