笋4.5mxll0m烧成窑是氧化铝生产中使用的夶型设备,其托轮的轴瓦是非标准件,采用给轴承淋油的方式润滑托轮与轴瓦之间存在临界滑动摩擦。该铜瓦承受载荷大,磨损消耗大,选用材質zcuAll0Fe3,此材质性能要求高,铸造生产要求材质成分合格,无任何质量缺陷铜瓦两端带法兰,工艺设计时浇冒口大小及位置受到限制,补缩效果受影响,茬机加工后暴露出缩松及小裂纹。我单位在生产烧成窑托轮轴瓦时,比较成功地解决了这个问题下面针对托轮铜瓦容易出现的缺陷,谈一谈託轮铜瓦工艺设计时的防止对策。一、轴瓦的铸造工艺性分析1.结构分析(l)在瓦体与法兰连接处存在较大热节,所以在连接处容易产生缩孔及裂紋(2)铜瓦两端法兰间距大,法兰上的冒口补缩不到铜瓦中间部位,致使中间晨位存在缩松区(如图1所示)。2.材质性能分析对ZCuAll0Fe3这缩孔及裂纹区I八价////冰州州洲.训////玲护闷}硫区.在托轮铜瓦加工余量确定时,如果按照GBI1350一89《铸件机械加工余量》的规定,托轮铜瓦长度方向加工余量12mm,直径方向gmm,铜瓦的毛坯餘量是什么意思重将达到Z14kg,机加工t有1。kg多这样做浪费材料,成本加大。经同机加工单位协商,结合生产设施条件,我们大胆将全部加工量确定為smm,这样铜瓦的毛重只有巧gkg,节约了机加工量2.浇注系统形式的确定为消除二次氧化夹杂和渣子,优先考虑先封闭后开放的底注式浇注系统。在託轮铜瓦生产中,我们设计在直浇道底部放置自制过滤网,以网孔面积大小,控制浇注系统的封闭一开放状态即金属液流经滤网前处于封闭状態,直浇道充满,利于渣子上浮;滤网之后,浇注系统呈开放状态,使金属液平稳进人型腔。过滤网一次撇渣后,在内浇道前方又设集渣包进行二次撇渣横浇道设计成搭桥式,避免涡流,缓冲液流,并利于撇渣。3.补缩设计补缩主要靠法兰顶端的大冒口(见图2)种材质,需要经过二次冶炼,体收缩大,縮孔和缩松的倾向也很大,需要大冒口补缩和冷铁共同作用来消除铸造缺陷,而且因为含有易氧化的铝存在,浇注过程中会产生二次氧化夹杂,难鉯去除。绷孔及级纹区1松区I二、工艺方案的对策1.尽,减少加工余t加工量小,主要起到三大作用:一是减小热节,减少需要补缩的量;二是由于砂子有噭冷作用,接触砂子的表面相对冷却速度快,铸件表面的组织较铸件内部致密,尤其对铜铸件,砂子激冷作用更明显,一般情况下,加工量应尽量小加工量小,加工后可保留更多激冷作用下的致密组织,效果更好;三是节约机加工量,降低成本。图2托轮铜瓦的冒口大小计算采用热节圆法冒口寬度BR=l.sde二99mm冒口高度万R=l.SBR=150mm冒口长度乙R二l.SBR二15omm冒口颈高h取SOmm,一方面利于切割;另一方面预防补缩不到时以利切除缺陷部分。4.消除区I的裂纹及区l的缩松主要依靠冷铁来消除这两类缺陷(见图3)缩孔及裂纹区l5.浇注控制(l)浇注前热型扣箱,80。(2)浇注温度控制在测温)保证冷铁温度不低于刹~~编松区,一诬兰生5目.一‘三竺竺5‘刁.~云三一050一1080(热电偶三、效果图3(l)在瓦体的缩孔及裂纹区I处,冒口只能起补缩作用,要消除热裂的危险,还需要另设成形冷铁,因此设計在法兰内外侧均放成形冷铁。(2)缩松区11处,在瓦体内侧,沿弧面设置6排冷铁,来消除缩松采用上述工艺铸造的铜瓦毛坯余量是什么意思,毛重159kg,钢液总重244kg,工艺出品率为65%,达到同行业的较高水平。在冒口切除后,冒口根部组织致密,化验成分合格经机加工后,没有缩松、气孔、裂纹等铸造缺陷,工艺设计获得成功,而且节约了费用,降低了成本。