一种铸造曲轴的方法技术

一种铸造曲轴的方法，特点是它的工序包括：钢水、结晶器及保护渣准备－钢水经中间包净化处理－－浇注成型－－补渣和加热－－成品，本发明专利技术具有的优点是，钢水经中间包处理后，经长水口进行浇注，温度可控，合金成分可控，钢液浇注到结晶器，受到渣的保护，具有一定的冶金反应，可获得自上而下的与电渣相同的组织，另外，安全可靠，生产效率高，本发明专利技术方法透用于铸造各种形状的曲轴。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铸造工艺，特点适用于铸造曲轴。曲轴由轴颈和轴柄臂组成，二者之间有偏心，轴颈与轴颈之间又不在一个轴线上，而且轴颈与轴柄臂之间的空间又不规则，给制造曲轴带来极大的困难。通常采用铸造和锻造工艺。由于形状不规则易产生铸造缺陷，尤其是铸钢更为困难；小型曲轴可采用模锻件，而中大型件往往采用自由锻造，因形状复杂，难以保证锻造流线，必须留有很大的加工系量。自从电渣应用工业生产以来，由于电渣冶炼的质量较感应炉等冶炼的更为优越，于是前苏联70年代开始研制电渣曲轴，其工艺是采用分部成形，然后组合工艺。我国自80年代开始用一步法工艺生产曲轴，前者主要是大型曲轴，后者为中小曲轴。一步法电渣熔铸工艺和设备，申请日为850401；一步成型曲轴毛坯的电渣熔铸设备的技术专利号为86210861。本专利技术的背景材料为专利86210861。一步成形工艺存在三个问题，所以至今很难进行推广。1、在电渣熔铸过程中，自耗电极直径取决于轴颈的大小，而轴颈与轴柄臂之间的面积相差很大，这样以最小的轴颈来确定的自耗电极直径，在熔炼轴柄臂时，显得过小，生产效率低，一般不超过1Kg/分，不宜规模生产；2、电渣冶炼过程中，电路连接有两种方法，其1底水箱与结晶器绝缘，结晶器与电极构成回路；其2底水箱与结晶器绝缘，底水箱与电极构成回路。当滑块动作构成轴颈空腔时，是在强电流的情况下操作，液位不到位，生产毛坯尺寸不够，而报废；如果液位稍高于滑动模块，将会产生断路，导致工艺失败。除此而外，当电极不及时抬起，有可能产生爆炸，存在严重的不安全因素；3、电渣冶炼过程中，有强磁场产生，液面起伏很大，采用各种手段进行测量时，很难测准，为此也存在不安全因素，因操作不当，而产生大量废品。基于上述缺点，本专利技术提供一种操作简单，安全可靠，生产效率高，性能优异的铸造曲轴的方法。本专利技术采用中间包处理、控制纯净钢水，通过长水口浇入带有保护渣的结晶器中，形成与电渣相同的自下而上的结晶组织本专利技术生产工序为钢水、结晶器及保护渣准备——钢水经中间包净化处理——浇注成型——补渣和加热——成品，具体工序分述如下(1)钢水、结晶器及保护渣准备钢水按要求成分准备，保护渣用化渣炉化好，中间包的保护渣与结晶器的保护渣采用相同成分，保护渣的粘度要低，流动性要好，其熔点比钢水熔点低200℃～250℃，结晶器由模体和滑动模块组成，模体在垂直于中轴线方向180°对开并有孔口，滑动模块安装于孔口内并可在孔口内作往复运动，模体可分若干组，采用搭积木方式组成，结晶器采用水冷，为了操作上方便，每组不宜过高，(2)钢水经中间包净化处理中间包有感应加热措施，有长水口及控制长水口流量的塞杆，先把准备好的保护渣加入中间包，再把准备好的钢水倒入中间包，进行钢水提纯，以备浇注用，(3)浇注成型把化渣炉化好的渣先浇入结晶器，再把经过中间包处理后的钢液通过长水口浇入结晶器中，开始正常浇注曲轴，采用电磁法、接触法、光电法等进行液位监测，可准确测定液位高度，曲轴是自下而上进行浇注，当浇注完曲柄臂开始浇注轴颈时，两个滑动模块沿着钢液面，连同渣向内挤压成轴颈空间，接着进行浇注曲颈，再进行浇注曲柄臂，这样，连续不断地交替浇注曲柄臂和曲颈，直至完成整个曲轴的浇注，在浇注过程中，适时注意安装下一组结晶器；(4)补渣和加热在浇注过程中自始至终，利用氧乙炔火焰喷涂法，用喷枪进行补加热量和补渣，燃烧气体为氧乙炔，其中氧∶乙炔(重量％按1∶1～1∶1.2配比，渣料的颗粒度为150～200目，喷枪采用上海焊接器材厂生产的SPH型喷枪，分小、中、大型三种，将喷嘴改成发散型，以利温度均匀发散，喷射距离以渣不喷溅为宜，喷射流量、渣量经计算确定，(5)成品按用户要求浇注成各种曲轴与现有技术相比，本专利技术优点在于1、钢水经中间包处理后，经长水口进行浇注，温度可提，合金成分可挖；2、钢液浇注到结晶器中，受到渣的保护，且有一定的冶金反应，可获得自上而下的与电渣相同的组织；3、液面高度测定，不受任何条件干扰，测量极为准确；4、用火焰喷射法，进行补加热量，同时燃烧气体又是渣料的载体，操作极为方便；5、根据冷却条件控制浇注量，比背景工艺可提高5倍以上，有工程应用价值；6、无电弧和结晶器(或铸件)带电操作，生产绝对安全；7、当冶炼球铁时，球化处理可在中间包进行，球化果好，可直接浇入结晶器中，不用加渣或加氩气保护。附图附图说明图1为本专利技术所用的结晶器的结构示意图。图1中1为结晶器模体，2为滑动模块，3为滑动模块对挤形成的轴颈空腔，4为曲柄臂空腔。结晶器采用水冷，当滑动模块运动到虚线位置构成轴颈空腔，结晶器可分为若干组，如图1所示，点划线以上是一组结晶器，点划线以下又是一组结晶器，采用搭积木方式组成。实施例采用本专利技术方法生产了4种材质的曲轴，4种材质曲轴的牌号，生产中所采用结晶器方式，保护渣的成分，补渣量及方式，曲轴的组织检测结果，一并列于表1。表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造曲轴的方法，其特征在于：工序包括：钢水、结晶器及保护渣准备－钢水经中间包净化处理－浇注成型－补渣和加热－成品，具体工序分述如下：（１）钢水、结晶器及保护渣准备：钢水按要求的成分准备，中间包的保护渣和结晶器的保护渣采用相同成分，保 护渣粘度要低，流动性要好，其熔点比钢水熔点低２００℃～２５０℃，用化渣炉化渣；结晶器由模体和滑动模块组成，模体在垂直于中轴线方向１８０°对开并开有孔口，滑动模块安装于孔口内并可在孔口内作往复运动，模体可分若干组，采用搭积木方式组成，结晶器采用水冷；（２）钢水经中间包净化处理：中间包有感应加热措施，有长水口及控制长水口流量的塞杆，先把准备好的保护渣加入中间包，再把准备好的钢水倒入中间包，进行钢水提纯，以备浇注用；（３）浇注成型：把化渣炉化好的渣先浇入结晶器，再把经过中间 包处理后的钢液通过长水口浇入结晶器中，开始正常浇注曲轴，曲轴是自下而上进行浇注，当浇注完曲柄臂开始浇注轴颈时，两个滑动模块沿着钢液面，连同渣向内挤压成轴颈空间，接着进行浇注曲颈，再进行浇注曲柄臂，这样，连续不断地交替浇注曲柄臂和曲颈，直至完成整个曲轴的浇注；（４）补渣和加热：在浇注过程中自始至终，利用氧乙炔火焰喷涂法，用喷枪进行补加热量和补渣，燃烧气体为氧乙炔，其中氧：乙炔（重量％）按１∶１～１∶１．２配比，渣料的颗粒度为１５０～２００目；（５）成品：按用户要求浇注成 各种曲轴。...

【技术特征摘要】
1.一种铸造曲轴的方法，其特征在于工序包括钢水、结晶器及保护渣准备——钢水经中间包净化处理——浇注成型——补渣和加热——成品，具体工序分述如下(1)钢水、结晶器及保护渣准备钢水按要求的成分准备，中间包的保护渣和结晶器的保护渣采用相同成分，保护渣粘度要低，流动性要好，其熔点比钢水熔点低200℃～250℃，用化渣炉化渣；结晶器由模体和滑动模块组成，模体在垂直于中轴线方向180°对开并开有孔口，滑动模块安装于孔口内并可在孔口内作往复运动，模体可分若干组，采用搭积木方式组成，结晶器采用水冷；(2)钢水经中间包净化处理中间包有感应加热措施，有长水口及控制长水口流量的塞杆，先把准备好的保护渣加入中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国明，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]