[發明專利]一種遠程中開多級泵泵體的鑄造方法

在審

• 申請號: 202011294087.X
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112404353A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 楊明進;毛全隆;謝華;夏莎
• 申請（專利權）人: 遵義拓特鑄鍛有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/24;B22D29/02;B22D31/00;C21D9/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 萬國松

本申請公開了流體輸送設備鑄造技術領域的一種遠程中開多級泵泵體的鑄造方法，包括以下步驟：步驟一、根據多級泵泵體的形狀制作金屬模型，并將其放置于砂箱中使用樹脂砂造型，砂箱使用緊固螺栓進行緊固；步驟二、澆注泵體鑄件結束后0.5～1h，待其冒口凝固后，松開緊固螺栓；步驟三、澆注泵體鑄件結束4～6h后，待鑄件的溫度冷卻至1000～1100℃，將鑄件吊入震動落砂機進行落砂作業；步驟四、落砂結束后氣割冒口和澆注系統，鑄件進入熱處理進行加熱升溫處理，溫度保持在1100～1150℃，保溫時間為2～3h，保溫結束后，鑄件吊入冷卻池進行快速降溫即可。本申請能夠防止σ相脆性組織出現，保證鑄件不會開裂。

技術領域

本發明涉及流體輸送設備鑄造技術領域，具體涉及一種遠程中開多級泵泵體的鑄造方法。

背景技術

中開多級泵主要用在海上石油開采時的石油輸送和深層地下水開采輸送等行業，必須在海洋環境和深層地下環境等惡劣工況下能夠長期、平穩、安全運行，這就要求該多級泵具有較高的強度和耐腐性。

中開多級泵采用鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼材料制成，該材料在鑄造生產過程中存在很大的困難，主要原因在于該材料中含有較多的抗腐蝕合金元素，特別是含有鉬這種合金元素，該元素加入在材料中，雖然能夠顯著提高抗點腐蝕性能，但是在鑄造生產過程中，當鑄件從高溫澆注到砂型冷卻過程中，由于金屬內部金相組織發生了變化，在鐵素體內部產生大量的σ相脆性組織，使得金屬塑形顯著降低，尤其在中開多級泵這種結構復雜，壁厚差異大的鑄件中表現比較突出，在熱應力和相變應力的雙重作用下，常常導致中開多級泵開裂，最終導致產品報廢。為此，申請人經過長期的生產實踐，研發出一種適用于中開多級泵泵體的鑄造方法，能夠避免或者顯著減少σ相脆性組織的產生，防止開裂。

發明內容

本發明意在提供一種遠程中開多級泵泵體的鑄造方法，以達到避免或者顯著減少σ相脆性組織的產生，保證中開多級泵泵體不會開裂的目的。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：一種遠程中開多級泵泵體的鑄造方法，包括以下步驟：

步驟一、根據多級泵泵體的形狀制作金屬模型，并將其放置于砂箱中使用樹脂砂造型，砂箱使用緊固螺栓進行緊固；

步驟二、澆注泵體鑄件結束后0.5～1h，待其冒口凝固后，松開緊固螺栓；

步驟三、澆注泵體鑄件結束4～6h后，待鑄件的溫度冷卻至1000～1100℃，將鑄件吊入震動落砂機進行落砂作業；

步驟四、落砂結束后氣割冒口和澆注系統，鑄件進入熱處理進行加熱升溫處理，溫度保持在1100～1150℃，保溫時間為2～3h，保溫結束后，鑄件吊入冷卻池進行快速降溫即可。

本發明工作原理及有益效果：本申請由于多級泵泵體結構復雜，壁厚差異大，采用傳統的鑄造方法會產生大量的σ相脆性組織，使得鑄件產生大量的裂紋，并且傳統的鑄造方法開箱時間和溫度沒有具體要求，一般需要兩天和三天的冷卻時間，當鑄件冷卻到室溫后才開箱，開箱氣割冒口澆道后不需要立即進行入爐保溫，再水冷卻等工序，該方法開箱操作周期長，生產效率低下。

而本申請要求開箱時間控制在4～6小時，當大于6小時后和低于4小時會出現大量裂紋導致鑄件報廢，當氣割結束后立即將鑄件入爐加熱到1100～1150℃的高溫，加熱時間必須控制2～3小時，使鑄件充分受熱，將合金元素充分溶入奧氏體內部，當保溫結束后出爐立即入水，進行快速冷卻，防止σ相脆性組織出現，保證鑄件不會開裂。

進一步，所述步驟三落砂作業的時間少于30min，氣割冒口和澆注系統作業的時間少于30min，鑄件進入熱處理前的溫度在1000℃以上。通過控制作業時間和鑄件進入到熱處理前的溫度，能夠防止鑄件出現炸裂。

進一步，所述步驟四鑄件保溫結束后緩慢冷卻到1030℃，并保持此溫度3h。緩慢冷卻能夠防止σ相脆性組織的產生。