鐵路鑄鋼件濕型粘土砂鑄造工藝優(yōu)化及缺陷防治.pdf

1、濕型粘土砂鑄鋼工藝具有生產(chǎn)效率高、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn);但濕型粘土砂鑄鋼工藝生產(chǎn),存在型砂的原材料要求較高,型砂性能受環(huán)境影響大,難于精確控制,鑄鋼件易產(chǎn)生氣孔、夾砂、裂紋鑄造缺陷等技術(shù)難題。因此,為了保證生產(chǎn)出合格鑄件,需對(duì)生產(chǎn)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的分析、嚴(yán)格的控制。即:在保證原材料質(zhì)量基礎(chǔ)上,綜合考慮環(huán)境因素,研制合理的型砂配方與混制工藝;采用先進(jìn)的鑄造模擬軟件對(duì)工藝方案進(jìn)行模擬優(yōu)化,最大限度地降低缺陷產(chǎn)

2、生傾向;對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類鑄造缺陷進(jìn)行宏觀和微觀分析,提出有效的解決方案。本文研究以濕型粘土砂工藝低成本生產(chǎn)高質(zhì)量鑄鋼件為目標(biāo),具有較大的理論與實(shí)際意義。
　　本文基于系統(tǒng)的型砂試驗(yàn)研究,提出了滿足鑄鋼件生產(chǎn)要求的面砂、背砂的型砂配方。優(yōu)化的面砂配方為“100％晉江砂+(8.0-8.5％)膨潤土+(0.3-0.5％)淀粉類添加劑+(3.0-3.6％)水”,能夠達(dá)到的型砂性能為緊實(shí)率51-54％、透氣性440-450、濕壓強(qiáng)度85-

3、95kPa、熱濕拉強(qiáng)度4.1-4.5kPa、破碎指數(shù)70-72％、表面穩(wěn)定性97-97.5％。優(yōu)化的背砂配方為“100％回用舊砂+(0.2-0.3％)膨潤土+(0.1-0.3％)添加劑+(3.3-3.6％)水”,能夠達(dá)到的型砂性能為緊實(shí)率55-60％、透氣性200-210、濕壓強(qiáng)度90-95 kPa、熱濕拉強(qiáng)度3.8-4.5 kPa、破碎指數(shù)72-75％、表面穩(wěn)定性97.5-98％。面砂、背砂的砂型配方均通過工廠批量生產(chǎn)驗(yàn)證。
　

4、　利用合作工廠購買的Procast鑄造模擬軟件,對(duì)典型的17型車鉤鉤體、16型車鉤鉤舌等鐵路鑄鋼件原工藝方案進(jìn)行了模擬分析,預(yù)測到了產(chǎn)生沖蝕、夾渣、粘砂、氣孔、縮松縮孔、熱裂紋等鑄造缺陷部位,通過優(yōu)化提出了改進(jìn)工藝方案。改進(jìn)工藝的模擬結(jié)果顯示,各類缺陷出現(xiàn)概率大大降低,工藝設(shè)計(jì)更加合理,改進(jìn)工藝方案已作為產(chǎn)品試制與生產(chǎn)的工藝方案。
　　產(chǎn)品試制生產(chǎn)過程中,試制產(chǎn)品的主要鑄造缺陷是裂紋。本文詳細(xì)分析了缺陷的類別及特征,缺陷產(chǎn)生的原因