对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法技术

本发明专利技术属于铸造工程应用领域，一种对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法，步骤如下：(1)计算冒口内充满钢水时的重量W

Test method for riser feed efficiency of steel castings and quality of insulated riser

The invention belongs to the application field of casting engineering, and has a method for testing the riser feeding efficiency of a steel casting and the quality of an insulating riser. The steps are as follows: (1) calculate the weight W when the steel is filled with molten steel in the riser

【技术实现步骤摘要】
对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法
本专利技术属于铸造工程应用领域，尤其涉及一种对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法。
技术介绍
铸件在冷却、凝固过程中，既有液态收缩，又有凝固收缩。当铸件在液态下和凝固期收缩得不到补偿时，就会在铸件内形成“缩孔”或“缩松”而使铸件报废。因而在铸件凝固过程中必须尽量消除“缩孔”或“缩松”现象的发生。目前，常用的方法是采用冒口进行补缩。冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。相关文献指出(牛金霞.冒口及冒口设计[J].青海大学学报(自然科学版),2003,21(6):60-62)冒口凝固从下部和壁的两侧同时推进,则液相线之间便形成向冒口方向扩张的夹角“Y”。在向着冒口张开的扩张角“Y”范围内的合金都处于液态,与铸件凝固区域形成补缩通道,使冒口中的合金液在重力作用下能补充到铸件凝固区域中去。冒口中的钢水通过补缩通道向下流入铸件凝固区域中，这使得冒口在凝固后的重量WRE小于冒口充满钢水时重量WR。工艺人员设计铸造工艺时，冒口的参数需经过计算得出，再结合生产单位的实际情况来确定。冒口补缩效率在进行冒口设计时作为一项重要参数，当前设计冒口时的冒口补缩效率值一般根据铸造手册或企业实际生产选取经验值。铸造手册(铸造工艺)中列举了保温冒口等的补缩效率值η取值范围在25～45之间。此外，保温冒口的补缩效率既与冒口几何形状、大小和造型材料有关，又与保温冒口质量有关。对于冒口计算，它是一个不确定的因素。相关文献表明(刘赵铭,迟洋波.新型保温冒口的研究[J].铸造,2014,63(10):984-986)保温冒口套是包裹在冒口外的一层隔热材料，一般有复合纤维型、漂珠型和膨胀珍珠岩型，保温冒口使得冒口内钢水与型砂不直接接触，利用隔热材料的隔热性能，实现冒口的保温。保温冒口套一般也直接称为保温冒口，其保温性使得冒口内的钢水温度下降缓慢于铸型内的钢水，由此晚于铸型凝固，从而对铸型进行补缩。保温冒口的质量直接影响其保温性能，保温效果好，则可获得更高的补缩效率。为了检验铸钢件保温冒口的补缩效率和保温冒口质量，需通过有效的检验冒口补缩效率的方法，对实际生产得到的冒口补缩效率和保温冒口质量进行检验，计算获得的补缩效率值，用作冒口的设计工作和铸造工艺的验证，对实际生产具有重要指导性意义。实际生产中，保温冒口的质量以及冒口的补缩效率检验一般通过检验补缩效果来验证冒口的补缩效率是否满足要求，此过程得不到具体的补缩效率数值，无法准确验证冒口补缩效率设计值。若要想得到准确的冒口补缩效率值，现有技术中尚无较好的检验方法。
技术实现思路
为解决现有技术存在的尚无较好的冒口补缩效率和保温冒口质量的检验方法的缺陷，本专利技术提供一种对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法，步骤如下：(1)计算冒口内充满钢水时的重量WR；(2)铸件凝固冷却后，切割下完整的冒口；(3)对割下的冒口进行称重，得出重量值WRE；(4)通过公式计算得出冒口补缩效率；(5)通过计算冒口补缩效率验证铸钢件保温冒口质量。具体地，采用三维造型软件进行计算所述冒口的体积VR值，由此计算冒口内填充钢水时的重量WR。由于熔融的钢水与固态铸钢件的密度不同，根据钢水熔融状态下的密度计算冒口充满钢水时的重量WR。作为优选，所述的三维造型软件为UG。有益效果：利用冒口补缩原理，通过对比冒口凝固前后的重量差后计算得出冒口补缩效率。此冒口补缩效率检验方法快速、简便，有利于铸钢件的保温冒口补缩效率检验，为冒口的设计和验证工作提供基础数据，以及检验保温冒口的质量。附图说明图1为铸件的凝固中冒口体积及液面变化示意图。图2为铸件浇注时冒口中充满熔融钢水的示意图。具体实施方式实施例下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于同行业技术人员进一步了解本专利技术。实施例1本实施例涉及一种冒口补缩效率检验方式，具体为检验碳钢铸件冒口补缩效率，碳钢牌号为常见的45#钢。该保温冒口套内腔直径为140mm，高度为170mm。步骤一、对待浇注工件的冒口体积VR＝2257.8cm3，由此计算冒口内充满熔融金属液时的重量WR＝ρ钢水×VR＝7.2g/cm3×2257.8cm3＝16256.2g；如图2所示，保温冒口内充满钢水时，其质量按照其体积VR同液态钢水比重ρ钢水的乘积取。步骤二、对铸件进行浇铸；如图1所示，凝固从冒口下部和壁的两侧同时推进，则液相线之间便形成向冒口方向扩张的夹角“Υ”。在向着冒口张开的扩张角“Υ”范围内的合金都处于液态,与铸件凝固区域形成补缩通道,使冒口中的合金液在重力作用下能补充到铸件凝固区域中去。步骤三、铸件凝固冷却后，均匀的切割下完整的冒口，确保冒口型腔内的冒口完整不缺失、不多余；步骤四、对割下的冒口进行称重，得出重量值WRE＝9591g；步骤五、冒口补缩效率步骤六、由此得出该铸钢件所用保温冒口质量符合要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法，其特征在于：步骤如下：(1)计算冒口内充满钢水时的重量W

【技术特征摘要】
1.一种对铸钢件冒口补缩效率以及保温冒口质量的检验方法，其特征在于：步骤如下：(1)计算冒口内充满钢水时的重量WR；(2)铸件凝固冷却后，切割下完整的冒口；(3)对割下的冒口进行称重，得出重量值WRE；(4)通过公式计算得出冒口补缩效率；(5)通过计算冒口补缩效率验证铸钢件保温冒口...

【专利技术属性】
技术研发人员：于赟，梅勇祥，王洪金，吕平，季火绩，丁杰，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32