大型厚断面缸筒球铁件的铸造方法和铸造结构技术

一种大型厚断面缸筒球铁件的铸造方法和铸造结构，该方法包括：砂型铸造：将铸件型腔分成A部铸型、B部铸型、C部铸型和D部铸型四段组成；铁液制备：称取以下质量百分比的原料：生铁35％～45％，废钢30％～35％，回炉料25％～30％，增碳剂：生铁、废钢、回炉料总量的0.6％～1.0％；球化、孕育，将铁液扒渣、静置，当温度降至1270℃～1360℃时将铁液浇注至铸造结构中以形成铸件；浇注同时用孕育粉进行随流孕育，孕育粉的加入量为原铁液总量的0.1％～0.12％；待铸件冷却后，得到本发明专利技术的球墨铸铁缸筒铸件。具有“堆积木式”铸造方法，模具制作、配箱操作都非常方便，而且不易出现缩孔、缩松、夹砂等铸造缺陷的优点。

【技术实现步骤摘要】
大型厚断面缸筒球铁件的铸造方法和铸造结构
本专利技术涉及大型厚断面球墨铸铁件的制备
，具体的涉及一种大型厚断面缸筒球铁件(铸件毛坯重量10500Kg，浇注重量11000Kg，外形尺寸外径Φ1350mm(Φ1170mm)×内径Φ920mm×3290mm，最大壁厚125mm)的铸造方法和铸造结构。
技术介绍
球墨铸铁是二十世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，主要制作工艺为通过球化和孕育处理得到球状石墨，以有效提高铸铁的机械性能，特别是提高塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。由于其综合性能接近于钢，目前已成功地用于铸造一些受力复杂、强度、韧性、耐磨性要求较高的零件，包括汽车、桥梁、军工、风电、核电等重要领域。厚大断面球墨铸铁是指壁厚≥100mm的球墨铸铁，成形过程中由于铸件心部冷却速度缓慢、凝固时间长，易出现如球化不良、石墨畸变、元素偏析、夹渣、气孔、碳化物偏析及缩松缩孔等诸多缺陷，高端球墨铸件的推广应用受到不同程度的影响。冷却工艺和熔炼工艺是影响大断面铸件组织性能的主要因素，通过严格控制原材料的化学成分，采用强制冷却方式加快铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型厚断面缸筒球铁件的铸造方法，其特征在于：该方法包括：/n(1)砂型铸造：首先将铸件的铸造结构进行搭接形成铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注机构；其中所述的铸件型腔包括型腔本体、型腔本体通过分段的A部铸型、B部铸型、C部铸型和D部铸型构成；其中型腔本体包括圆筒状的第一本体，设置于第一本体端部的外径大于第一本体的第二本体；在第二本体的前端设置有环状凸台，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；/nA部铸型作为构成第二本体和环状凸台的下砂箱，按照型腔的造型将下砂箱放砂制箱完成；然后将芯壳放在A部铸型的平面上，再放砂直接在A部铸型上制作出形成铸件内孔的整个砂芯；此过程，浇...

【技术特征摘要】
1.一种大型厚断面缸筒球铁件的铸造方法，其特征在于：该方法包括：
(1)砂型铸造：首先将铸件的铸造结构进行搭接形成铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注机构；其中所述的铸件型腔包括型腔本体、型腔本体通过分段的A部铸型、B部铸型、C部铸型和D部铸型构成；其中型腔本体包括圆筒状的第一本体，设置于第一本体端部的外径大于第一本体的第二本体；在第二本体的前端设置有环状凸台，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；
A部铸型作为构成第二本体和环状凸台的下砂箱，按照型腔的造型将下砂箱放砂制箱完成；然后将芯壳放在A部铸型的平面上，再放砂直接在A部铸型上制作出形成铸件内孔的整个砂芯；此过程，浇注结构也放入型砂中固定；
然后将B部铸型、C部铸型分别穿过砂芯放在A部铸型上，D部铸型放在C部铸型上，A部铸型、B部铸型、C部铸型、D部铸型之间通过放封箱泥条和砂箱外框上钢板和螺栓夹紧固定防止漏铁水；
(2)铁液制备：称取以下质量百分比的原料：生铁35％～45％，废钢30％～35％，回炉料25％～30％，增碳剂：生铁、废钢、回炉料总量的0.6％～1.0％(重量百分比)；
先将全部的生铁、废钢放入熔炼炉内，然后加入增碳剂；加热使得炉料熔化，待炉料熔清后加入FeSi75-C硅铁，硅铁的加入量为生铁、废钢及回炉料总质量的0.4～1.2％，得到原铁液；将原铁液继续加热到1440-1500℃，获得的该原铁液的成分及质量百分比为C3.45％～3.65％，Si1.40％～1.55％，Mn0.10％～0.25％，P≤0.035％，S≤0.025％，其余为铁；
(3)球化：采用冲入法进行球化，球化包一侧的球化堤坝内先加球化剂并紧实，再加入原铁液质量的0.006％～0.010％纯锑，最后加粒径为3-8mm的孕育剂并紧实；控制球化反应起爆时间和爆镁反应持续时间，出铁量达到球化处理铁液量的70％～80％时开始起爆反应，爆镁反应持续时间150s～210s，球化剂加入量为原铁液总量的1.0％～1.3％；孕育剂的加入量为原铁液质量的0.5％～0.9％；
球化和孕育之后得到铁液的成分及质量百分比为：C3.30％～3.50％，Si2.35％～2.65％，Mn0.10％～0.25％，P≤0.035％，S0.008～0.012％，Mg0.025～0.045％，RE0.007～0.010％，Sb0.0075％，CE＝4.10～4.40，其余为铁；
(4)将铁液扒渣、静置，当温度降至1270℃～1360℃时将铁液浇注至铸造结构中以形成铸件；浇注同时用孕育粉进行随流孕育，孕育粉的加入量为原铁液总量的0.1％～0.12％；待铸件冷却后，得到本发明的球墨铸铁缸筒铸件。


2.根据权利要求1所述的大型厚断面缸筒球铁件的铸造方法，其特征在于：
步骤(2)所述的增碳剂为元素质量百分比为C≥98％，S≤0.05％，N≤0.01％，灰份≤0.3％，挥发份≤0.3％，粒度为0.5-3mm的增碳剂；
步骤(3)的冲入法进行球化，球化包一侧的球化堤坝内先加球化剂并紧实，再加粒径为3mm～8mm的孕育剂并紧实；步骤(3)的球化剂为稀土镁合金：Mg5.5％～6.5％，RE0.8％～1.2％，Si38％～42％，Ca1.5％～2.5％，Ba2.0％～3.0％，Al≤1.2％，MgO≤0.70％，余量为Fe；步骤(3)控制球化反应时间在150s～210s内完成；步骤(3)的孕育剂为硅钡孕育剂，其元素质量百分比为Si71％～73％，Ca0.7％～1.3％，Ba1.6％～2.4％，Al≤1.2％，S≤0.02％，余量为铁；
步骤(4)的孕育粉为硅钡孕育剂，其元素质量百分比为Si71％～73％，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋贤发，项铮宇，吴超，周宁，张亚敏，
申请(专利权)人：宁波拓铁机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33