核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺，其包括砂型制备、砂型组芯、材料熔炼、铸件浇注、起箱清砂、切割浇冒口和热处理工序；本发明专利技术使超级双相不锈钢材料ZERON25在结构复杂、壁厚不均、尺寸大组芯困难、内在质量要求严格的预埋件铸件得以应用，提高了铸件尺寸的精度高、内在质量、耐蚀耐磨性，使铸件工作状态稳定，提高了使用寿命。提高了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺


[0001]本专利技术涉及一种铸件制作工艺，尤其涉及一种核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺。

技术介绍

[0002]循环水泵预埋件作为核电站重要的组成部分，其作用是埋入地下对核电站循环水泵设备进行固定和支撑。由于工作环境的原因，对预埋件的耐蚀性和耐磨性都有较高的要求，新型材料超级双相不锈钢ZERON25可以满足其性能要求。近年来随着我国经济建设的快速发展，在建的核电机组不断增加，对产品需求在不断扩大。
[0003]但是，由于预埋件结构复杂，壁厚不均，尺寸大组芯困难，内在质量要求也相对严格，加大了铸造难度。超级双相不锈钢ZERON25材料其碳含量≤0.06%，铬含量24
‑
26%，钼含量2
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3%，PREN大于35，及铁素体含量高易产生脆性裂纹的特点，使其熔炼和热处理等工序中的难度相比一般产品更高，经常出现铸件尺寸不合格，铸件成分不合格，铸件性能不合格及铸造产生裂纹等缺陷过多的情况。

技术实现思路

[0004]本实专利技术针对上述实际生产过程中存在的问题，提供了一种核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺，得到一种尺寸精度高，内在质量好，耐蚀耐磨，工作状态稳定，使用寿命长的核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件。解决了现有技术中循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件合格率低，产品性能难以适用于核电站特殊的工作环境。
[0005]本专利技术的技术方案如下：核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺，包括砂型制备、砂型组芯 、材料熔炼、铸件浇注、起箱清砂、切割浇冒口和热处理工序，所述各工序具体步骤为：1）砂型制备：其中面砂为50
‑
70目的石英呋喃树脂砂，背砂为再生石英呋喃树脂砂，组成整体砂型，砂型面砂表面刷涂醇基锆英粉涂料；2）砂型组芯：整体砂型按照工艺组芯顺序下芯，并验证铸件的组芯尺寸；3）材料熔炼：超级双相不锈钢材料ZERON25熔炼，化学成分符合C≤0.06%，Si 0.15
‑
0.55%，Mn 0.35
‑
1.50%，P≤0.03%，S≤0.025%，Cr 24
‑
26%，Ni 6.0
‑
8.0%，Mo 2.0
‑
3.0%，N 0.1
‑
0.2%，铁素体含量35
‑
60%，PREN≥35；4）铸件浇注：采用底返式浇注系统漏包浇注，直浇道、横浇道、内浇道均为陶瓷管，下箱底面除内浇口位置处均匀铺放冷铁，冷铁厚度为铸件壁厚的0.8倍，上箱多个冒口均布，浇注温度1560
‑
1580℃，浇注完成后，冒口中撒入保温覆盖剂；5）起箱清砂：待铸件冷却48小时后，清砂时温度铸件温度为350
‑
450℃，开箱清砂；6）切割浇冒口：铸件放平稳之后，利用氧气乙炔切割浇口和冒口，冒口切割要留有5mm余量；
7）热处理：预埋件在温度100
‑
200℃入炉，控制升温速率80
‑
100℃/h，加热到980℃时，保温1小时，再加热到1080
±
10℃，保温6小时，随后出炉水淬，出炉至入水的温度控制在5分钟之内，循环水的温度控制在50℃，铸件出水温度控制在90
‑
100℃。
[0006]本专利技术的优点效果如下：本专利技术所述的核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺，使超级双相不锈钢材料ZERON25在结构复杂、壁厚不均、尺寸大组芯困难、内在质量要求严格的预埋件铸件得以应用，提高了铸件尺寸的精度高、内在质量、耐蚀耐磨性，使铸件工作状态稳定，提高了使用寿命。
具体实施方式
[0007]下面结合具体实施案例对本专利技术所述的核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺进行详细的说明，使同专业的技术人员能更透彻的解读本专利技术。
[0008]实施例为一种核电站循环水泵用预埋件，其铸件几何尺寸为3684
×
3684
×
566mm，壁厚范围45
‑
117mm，壁厚不均匀，结构复杂，使用超级双相不锈钢材料ZERON25制作铸件，其制作工艺如下：包括砂型制备、砂型组芯 、材料熔炼、铸件浇注、起箱清砂、切割浇冒口和热处理工序，具体要求及实施过程如下：1）砂型制备：所述的预埋件铸件的铸造工艺难点在于大尺寸铸件砂型的组芯困难，铸件表面质量和内部质量符合要求困难，使铸件尺寸精度高、不变形困难。为克服其铸造难点，其中砂型分为1#砂型和2#砂型，1#砂型为内圈砂型共16块，16块1#砂型组芯后可形成完整的内圈结构，2#砂型为外圈砂型共16块，16块2#砂型组芯后可形成完整的外圈结构，预埋件铸件砂型的面砂为50
‑
70目石英呋喃树脂砂，背砂为再生石英呋喃树脂砂，既在填入50
‑
70目石英呋喃树脂砂厚度40mm之后，再填入再生石英呋喃树脂砂，脱模可得整体砂型，其中呋喃树脂与磺酸固化剂的质量调配比列为3:1。制得的整体砂型在面砂表面刷涂醇基锆英粉涂料，涂刷前必须将涂料调匀，涂料共刷涂3层，每刷完一层后及时点燃自干，并用烘枪烘烤，停放5
‑
10分钟后再刷涂下一层。通过此步骤使砂型固化速度快、砂型溃散性好、表面致密度高、砂型强度大、扛得住钢水的冲刷，不掉渣不包砂。
[0009]2）砂型组芯：预埋件铸件的砂型数量共32个，先用核电循环水泵用预埋件铸件的合箱检查工装对组芯底面的平面度进行检查，检查合格后，先组1#砂型，16个1#砂型组芯完成之后再组2#砂型，2#砂型组芯再配合核电循环水泵用预埋件铸件的合箱检查工装的组芯样板逐个组芯。通过此步骤使砂型的组芯方便，组芯精度高，更好的保证铸件的尺寸精度。
[0010]3）材料熔炼：通过中频感应炉和VOD炉冶炼超级双相不锈钢材料ZERON25，检测钢水的化学成分（百分比）符合C≤0.06%，Si 0.15
‑
0.55%，Mn 0.35
‑
1.50%，P≤0.03%，S≤0.025%，Cr 24
‑
26%，Ni 6.0
‑
8.0%，Mo 2.0
‑
3.0%，N 0.1
‑
0.2%，检测铁素体含量35
‑
60%，点蚀当量PREN≥35。通过控制元素的成分百分比，得到满足性能及成分要求的钢液。
[0011]4）铸件浇注：采用底返式浇注系统漏包浇注，直浇道、横浇道、内浇道均为陶瓷管，直浇道采用横截面φ100mm的陶瓷管，横浇道采用横截面φ70mm的陶瓷管4道。下箱底面除内浇口位置处均匀铺放冷铁，冷铁厚度为铸件壁厚的0.8倍，控制铸件由下而上的凝固顺序。上箱16个保温发热冒口均布，冒口直径300mm，因自下而上的凝固顺序使得钢液最终在
冒口中凝固，使得缺陷最终都保留在冒口中。浇注温度1560
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.核电站用循环水泵超级双相不锈钢预埋件铸件制作工艺，其特征在于包括砂型制备、砂型组芯 、材料熔炼、铸件浇注、起箱清砂、切割浇冒口和热处理工序，所述各工序具体步骤为：步骤1，砂型制备：其中面砂为50
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70目的石英呋喃树脂砂，背砂为再生石英呋喃树脂砂，组成整体砂型，砂型面砂表面刷涂醇基锆英粉涂料；步骤2，砂型组芯：整体砂型按照工艺组芯顺序下芯，并验证铸件的组芯尺寸；步骤3，材料熔炼：超级双相不锈钢材料ZERON25熔炼，化学成分符合C≤0.06%，Si 0.15
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0.55%，Mn 0.35
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1.50%，P≤0.03%，S≤0.025%，Cr 24
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26%，Ni 6.0
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8.0%，Mo 2.0
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3.0%，N 0.1
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0.2%，铁素体含量35
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60%，PREN≥35；步骤4，铸件浇注：采用底返式浇注系统漏包浇注，直浇道、横浇道、内浇道均为陶瓷管，下箱底面除内浇口位置处均匀铺放冷铁，冷铁厚度为铸件壁厚的0.8倍，上箱多个冒口均布，浇注温度1560
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1580℃，浇注完成后，冒口中撒入保温覆盖剂；步骤5，起箱清砂：待铸件冷却48小时后，清砂时温度铸件温度为350
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450℃，开箱清砂；步骤6，切割浇冒口：铸件放平稳之后，利用氧气乙炔切割浇口和冒口，冒口切割要留有5mm余量；步骤7，热处理：预埋件在温...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹本顺，李佳兴，胡显俊，黄婷，吴镝，
申请(专利权)人：沈阳三科泵阀工业有限公司，
类型：发明
国别省市：