CN101745608A

CN101745608A - 空调压缩机汽缸铸造方法

Info

Publication number: CN101745608A
Application number: CN200810203705A
Authority: CN
Inventors: 徐清
Original assignee: HUAXIN ALLOY CO Ltd SHANGHAI
Current assignee: HUAXIN ALLOY CO Ltd SHANGHAI
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: CN101745608B

Abstract

空调压缩机汽缸铸造方法，其步骤包括混砂、造型、炉料熔炼、出铁孕育、浇注、冷却、开箱、铸件清理；炉料熔炼包括配置炉料和熔炼，炉料成分质量百分比为：生铁15～25％、回炉铁45～55％、废钢25～35％；熔炼采用中频感应电炉进行铁液熔炼，熔炼温度1450～1540℃；出铁孕育工序包括出铁和用硅钡孕育剂进行一次孕育处理两个步骤；浇注工序中，浇注温度1320～1440℃，并在浇注时用硅锆孕育剂进行第二次随流孕育。本发明汽缸铸件是在垂直分型的射压造型生产线上生产，型板布置工艺为有冒口不对称布置。汽缸铸件试样抗拉强度≥250MPa，铸件本体的硬度值为181～229HBS；铸件产品在机械加工时的铸造缺陷率＜2％。

Description

空调压缩机汽缸铸造方法

技术领域

本发明涉及一种铸造方法，特别是一种空调压缩机汽缸的铸造方法。

背景技术

空调压缩机汽缸是空调系统中完成空气压缩功能的主体。汽缸体的一侧有一个阀片槽，耐磨阀片通过外端的弹簧把阀片压到汽缸体的内部，与套在高速转动的偏心轴上的活塞相接触，这样阀片与活塞和汽缸体的内表面所构成的工作容积，活塞旋转一周时，进气侧的容积由小到大，而排气侧的容积则大到小，从而完成一次压缩气体的循环。因此，汽缸体铸件阀片槽部位的金相组织是很重要的，它不但要有细小的石墨形态，同时要求有较高珠光体组织，技术标准要求的金相组织就是指的该部位的金相组织。

以RH-000型汽缸铸件产品为例，其主要性能及技术指标为：产品的材料牌号为HT250，单铸试样的抗拉强度要求≥250MPa，铸件本体硬度要求为181～229HBS；金相组织要求铸件本体的石墨形态为A型或A+E型，而且(A+B、E)型或D、E型不得混合存在，石墨级别要求3～6级；基体组织要求为：珠光体≥95％；铸件产品在机械加工时出现的铸造缺陷率≤2.5％；机械加工性能以磨削一次加工刀刃能加工多少产品件数来衡量，其要求为：端面粗刀加工数≥125个/刃、内径刀加工数≥175个/刃、外径端面刀加工数≥170个/刃。

空调压缩机汽缸铸件在批量供货后，顾客对产品的不满意点是产品的机械加工性能比较差，当时的加工性能为：端面粗加工数为60～70个/刃，(要求为≥125个/刃)；内径刀加工数为80～85个/刃，(要求为≥175个/刃)；外径端面刀加工数为60～70个/刃，(要求为≥170个/刃)。当时我们产品的机械加工性能只能达到顾客要求的40～50％。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调压缩机汽缸铸件的铸造方法，以使生产出的空调压缩机RH-000型汽缸铸件产品能够满足上述技术要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

空调压缩机汽缸铸件的铸造方法，其步骤包括混砂、造型、炉料熔炼、出铁孕育、浇注、冷却、开箱、铸件清理；其中，

所述的炉料熔炼步骤包括配置炉料和熔炼，炉料配置质量百分比为：生铁15～25％、回炉铁45～55％、废钢25～35％；熔炼采用中频感应电炉进行铁液熔炼，熔炼温度为1450～1540℃；

所述的出铁孕育工序包括出铁和用硅钡孕育剂进行第一次孕育处理两个步骤；

所述的浇注工序中，铁液的浇注温度控制在1320～1440℃，并在浇注时用硅锆孕育剂进行二次随流孕育。

进一步，汽缸铸件的化学成分质量百分比为：C 3.0～3.4％、Si 1.8～2.3％、Mn 0.6～1.0％、P≤0.15％、S 0.05～0.08％、Sn 0.03～0.05％、Fe余量和不可避免杂质。

又，所述的硅钡一次孕育处理步骤所用的硅钡孕育剂的加入量为熔炼出铁量的0.25～0.55％；硅钡孕育剂的化学成分质量百分比为：Si 60～70％、Ca 0.5～3.0％、Ba 1.0～6.0％、Al 1.0～3.0％、Fe余量和不可避免杂质。

所述的硅钡孕育剂的粒度为：3～10mm。

另外，本发明所述的浇注时用硅锆孕育剂进行第二次随流孕育的孕育剂加入量为浇注铁液量的0.05～0.20％；硅锆孕育剂的化学成分质量百分比为：Si 70～78％、Ca 0.5～2.5％、Zr 1.3～2.5％、Al 0.5～1.5％、Fe余量和不可避免杂质。

所述硅锆孕育剂的粒度为：0.10～0.70mm。

再有，本发明空调压缩机汽缸是在垂直分型的射压造型生产线上生产的。

射压造型的型板工艺采用每型布置6个铸件，属不对称布置；铸件用热冒口进行补缩，每个铸件均有上下两个道口进入铁液，每个铸型上部均有排气槽与大气相通。

在本发明中，

1、调整产品的化学成分，提高含C量，由原来的3.00％提高到3.15％；保持含Si量2.00％；降低含Mn量，由原来的0.95％低到0.75％；降低含Cu量，由原来的0.75％降低到0.55％；增加含S量，由原来的0.03％提高到0.09％。

2、调整产品的孕育工艺。原来的孕育工艺为(0.30％硅铁+0.4％硅钡)一次孕育，现在改为0.3％硅铁一次孕育+0.10％硅锆二次随流孕育。

3、原工艺孕育量比较大(0.7％)，从而使石墨长大了，硬度下降了，而为了达到产品硬度要求，降低C含量，提高Mn、Cu含量的办法来提高基体的硬度。降低孕育量后，就解决了上述现有技术中问题，同时S含量提高是少量孕育量达到孕育效果的目的。

本发明的型板工艺特点是：

(1)型板成不对称布置，如每型布置6个铸件，不对称布置，6个铸型的铁液充型过程不尽相同；

(2)因铸件阀片槽部位比较厚，故均用暗冒口进行补缩，保证阀片槽部位不产生疏松缺陷；

(3)为了发挥冒口的补缩效能，保证冒口中的铁液最后凝固，采用热冒口工艺，即所有进入铸型的铁液都在流动过程中先经过冒口，使冒口受到过热；

(4)进入铸型的铁液分两个通道进入型腔，一是铁液从冒口径从铸型的上侧进入铸型，二是铁液从冒口底部流下后，从铸型下侧内浇口进入铸型，此部分进入的铁液可以减缓从冒口径流入的铁液的冲击，从而可以减少冲砂及夹渣缺陷；

(5)每个型腔的上部都通过排气槽与大气相通，在浇注铁液进入型腔时，型腔中的空气可以顺利的排出，从而可以减少气孔及冷隔缺陷。

采用本发明所述的铸造方法以后，生产出的汽缸铸件产品的单铸试样抗拉强度≥250MPa，铸件本体的硬度为181～229HBS；金相组织的石墨形态为A型，石墨大小级别为5级，基体组织珠光体＞95％；铸件产品在机械加工时的铸造缺陷率＜2％；机械加工性能：端面粗刀加工数＞160个/刃、内径刀加工数＞210个/刃、外径端面刀加工数＞170个/刃。完全符合RH-000型汽缸铸件的各项技术要求。

附图说明

图1为本发明一实施例空调压缩机RH-000型汽缸型板工艺布置图。

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

实施例1

参见图1、图2，以空调压缩机RH-000型汽缸铸造为例，本发明型板工艺布置如下：型板成不对称布置，每型布置6个铸件，6个铸型的铁液充型过程不尽相同；铸件阀片槽部位比较厚，均用暗冒口进行补缩；所有进入铸型的铁液都在流动过程中先经过冒口2；进入铸型的铁液分两个通道----冒口颈3、内浇口4进入型腔1，一是铁液从冒口颈3从型腔1的上侧进入型腔1，二是铁液从冒口2底部流下后，从型腔1下侧内浇口5进入型腔1，此部分进入的铁液可以减缓从冒口颈3流入的铁液的冲击，从而可以减少冲砂及夹渣缺陷；每个型腔1的上部都通过排气槽5与大气相通，在浇注铁液进入型腔1时，型腔1中的空气可以顺利的排出，从而可以减少气孔及冷隔缺陷。

具体步骤如下：

(1)混砂造型

混砂工序是在砂处理系统内完成的，混制完的型砂经皮带输送机送到造型机上方的储砂斗中，然后定量射入造型机的压实腔内，由造型机进行压实后起模，完成造型任务后推出，等待铁液浇注。

(2)炉料熔炼

先配置炉料，炉料的重量比为：20％生铁、50％回炉铁、30％废钢；然后把配置好的炉料投入中频感应电炉进行铁液熔炼，熔炼温度为1480℃，静置保温5～10分钟，让铁液中的杂质充分漂浮上来，用聚渣剂聚集后扒出炉外，不让这些杂质带到处理的铁液中。

(3)出铁孕育

包括出铁和硅钡孕育处理两个步骤，铁液在1480℃静置扒渣后即用250kg浇注包出铁液，在出铁液时，随着铁液流加入0.35％的硅钡孕育剂进行孕育处理，最后进行搅拌及扒渣后盖上覆盖剂去进行浇注。其中硅钡孕育剂的化学成分质量百分比为：Si 65.5、Ca 1.72、Ba 3.4、Al 2.05及Fe余量。产品的最终化学成分质量百分比为：C 3.15、Si 2.05、Mn 0.95、P 0.06、S 0.075、Sn 0.035及Fe余量。

(4)浇注

在待浇的铸型浇注区，用250kg浇注包进行浇注。铁液的浇注温度为1360℃，在铁液浇注过程中，通过漏斗进行第二次随流孕育，加入硅锆孕育剂0.15％，孕育剂粒度为：0.20～0.70mm，孕育剂的化学成分质量百分比为：Si 74.2、Ca 1.50、Zr 1.90、Al 0.70及Fe余量。

(5)冷却开箱

(6)铸件清理

(7)质量检验

检验不合格的产品淘汰作废，合格的进入铸件毛坯合格品仓库。

产品牌号为HT250，检测结果：单铸试样的抗拉强度≥250MPa，铸件本体硬度为181～229HBS；金相组织的石墨形态为A型，石墨大小级别为5级，基体组织的珠光体＞95％；铸件产品在机械加工时的铸造缺陷率＜2％；机械加工性能：端面粗刀加工数＞160个/刃、内径刀加工数＞210个/刃、外径端面刀加工数＞170个/刃。符合RH-000型汽缸铸件的各项技术要求。

实施例1及实施例2至实施例5的主要工艺参数请见表1。

表1本发明的几个实施例的主要工艺参数

实施例2、3、4、5的工艺过程同实施例1，不再阐述。

Claims

1.空调压缩机型汽缸铸造方法，其步骤包括混砂、造型、炉料熔炼、出铁孕育、浇注、冷却、开箱、铸件清理；其中，

所述的炉料熔炼包括配置炉料和熔炼，炉料成分质量百分比为：

生铁15～25％、回炉铁45～55％、废钢25～35％；熔炼采用中频感应电炉进行铁液熔炼，熔炼温度为1450～1540℃；

所述的出铁孕育工序包括出铁和用硅钡孕育剂进行一次孕育处理两个步骤；

所述的浇注工序中，浇注温度控制在1320～1440℃，并在浇注时用硅锆孕育剂进行第二次随流孕育。

2.如权利要求1所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，汽缸铸件的化学成分质量百分比为：C 3.0～3.4％、Si 1.8～2.3％、Mn 0.6～1.0％、P≤0.15％、S 0.05～0.08％、Sn 0.03～0.05％、Fe余量和不可避免杂质。

3.如权利要求1所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，所述的硅钡一次孕育处理步骤所用的硅钡孕育剂的加入量为熔炼出铁量的0.25～0.55％；硅钡孕育剂的化学成分质量百分比为：Si 60～70％、Ca 0.5～3.0％、Ba 1.0～6.0％、Al 1.0％～3.0％、Fe余量和不可避免杂质。

4.如权利要求3所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，所述的硅钡孕育剂的粒度为3～10mm。

5.如权利要求1所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，浇注时用硅锆孕育剂进行第二次随流孕育，其加入量为浇注铁液量的0.05～0.20％；硅锆孕育剂的化学成分质量百分比为：Si 70～78％、Ca 0.5～2.5％、Zr 1.3～2.5％、Al 0.5～1.5％、Fe余量和不可避免杂质。

6.如权利要求5所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，所述的硅锆孕育剂的粒度为0.10～0.70mm。

7.如权利要求1所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，汽缸铸件是在垂直分型的射压造型生产线上生产的。

8.如权利要求7所述的空调压缩机汽缸铸造方法，其特征在于，射压造型的型板工艺采用每型布置6个铸件，属不对称布置；铸件用热冒口进行补缩，每个铸件均有上下两个道口进入铁液，每个铸型上部均有排气槽与大气相通。