[發明專利]一種耐熱鋼渦殼澆道擋渣兼補縮的工藝

有效

• 申請號: 201810935467.3
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN108941469B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 李可丹
• 申請（專利權）人: 西峽縣西泵特種鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/08
• 代理公司: 41132 鄭州知己知識產權代理有限公司
• 代理人: 程文霞

本發明公開了屬于耐熱鋼渦殼鑄造技術領域，尤其是一種耐熱鋼渦殼澆道擋渣兼補縮的工藝，包括直澆道，所述直澆道上段放置過濾器，所述直澆道中部設置“八”型收縮部，所述直澆道下段設置補縮冒口頸。該澆注系統設計方法，可以大流量快速充型，避免不成型、氧化夾渣缺陷，同時，節省冒口數量，提高工藝出品率。

技術領域

本發明涉及耐熱鋼渦殼鑄造技術領域，尤其是一種耐熱鋼渦殼澆道擋渣兼補縮的工藝。

背景技術

隨著環保要求的不斷提高，汽車發動機尾氣排放溫度越來越高，耐950℃的鎳奧氏體球鐵材質的排氣歧管、渦殼已不能滿足使用要求。目前，奧氏體基體耐熱鋼材質的排氣歧管、渦殼在發動機排放系統中逐漸應用，耐溫1050℃，熱疲勞性、抗氧化性好。

奧氏體基體耐熱鋼合金含量高，過冷度大，流動性差，充型困難。耐熱鋼渦殼一般壁厚4.5mm，雙流道類型的渦殼，兩流道間壁厚僅3mm，澆注系統設計中要充分考慮鑄件成型性，采用大流量快速充型的工藝方法。

一般球鐵件工藝設計中采用四單元澆注系統，如圖1和圖2所示，其中1-直澆道(F_直)，5-搭接(F_阻)，其中搭接也稱橫澆道垂直阻流，橫澆道上下搭接，鐵液流經此處，流動方向改變，有利于渣滓上浮，起到擋渣作用，6-橫澆道(F_橫)，7-內澆道(F_內)，F_直：F_阻：F_橫：F_內＝1：0.8：1.2：0.9；但耐熱鋼渦殼壁薄，鋼液易氧化，成型困難，傳統四單元澆注系統不適用耐熱鋼渦殼鑄造。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種耐熱鋼渦殼澆道擋渣兼補縮的工藝，這種澆注系統設計方法，可以大流量快速充型，避免不成型、氧化夾渣缺陷，同時，節省冒口數量，提高工藝出品率。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種耐熱鋼渦殼澆道，包括直澆道，所述直澆道上段放置過濾器，所述直澆道中部設置“八”型收縮部，所述直澆道下段設置補縮冒口頸。

進一步的，所述的耐熱鋼渦殼澆道擋渣兼補縮的工藝，包括以下步驟：

(1)確定直澆道、過濾器以及“八”型收縮部截面比，即F_直：F_過濾器：F_阻＝1：4：0.8；

(2)確定澆注系統充型時間：

其中：G為型內鋼液總重量，包括澆冒口系統重量；

(3)根據奧贊公式確定各澆注系統截面積：

其中：ρ為鋼液密度，μ為流量損耗系數，g為重力加速度，Hp為平均靜壓力頭高度；

F_直＝1.25*F_阻，

F_過濾器＝5*F_阻。

本發明的有益效果是：

1、本發明采用覆膜砂殼型鑄造，直澆道上段放置過濾器，用于擋渣；直澆道中部設置“八”型收縮部，直澆道下段設置補縮冒口頸，增壓法蘭舌尖區域是渦殼功能區，受高溫氣流不斷沖擊，質量要求高，不允許有顯微縮松缺陷；補縮冒口頸設計在此區域，可以起到補縮作用，消除顯微縮松缺陷；這種澆注系統設計方法，可以大流量快速充型，避免不成型、氧化夾渣缺陷，同時，共用直澆道鋼液補縮增壓法蘭，能節省冒口數量，降低成本，提高工藝出品率。