CN102259159B - 一种曲轴的铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种曲轴的铸造工艺,该工艺包括如下步骤:(1)造型工艺:采用树脂砂造型,树脂1%、固化剂0.4%、其余为型砂;在造型时,横向造型,配模合箱后,将其整体吊起竖直,形成树脂砂型;(2)炼熔浇注工艺:浇注液的制作,其原料化学成分的百分比含量如下:C:3.4-3.6%;Si:2.0-2.2%;Mn:0.5-0.6%;P:0.07%;S:0.02%;Mg:0.035-0.06%;Re:0.01-0.015%;Cu:0.4-0.6%或Sn:0.05-0.07%;其余为Fe;将上述原料充分熔化形成铁水;在铁水包内放入球化剂,孕育剂,将铁水倒入铁水包进行球化、孕育处理,形成浇注液;向树脂砂型中浇注浇注液,凝固后形成曲轴铸件。通过本发明的铸造工艺,曲轴产品的次品率低,而合格率高达99%以上,各项性能均能达到标准。

Description

一种曲轴的铸造工艺
技术领域
本发明涉及一种曲轴的铸造工艺。
背景技术
目前,牌号为QT600-3的曲轴品种共有二类,重量分别为225公斤和354公斤,铸件高度达1000mm,其壁厚为150-180mm,属大断面厚实铸件,它的技术难度大,需要本体硬度达到HB190-250,普通铸造方法的次品率较高,无法达到其质量或精度要求。
发明内容
本发明目的是提供一种曲轴的铸造工艺,该工艺是用于铸造型号为QT600的曲轴。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
1、一种曲轴的铸造工艺,该工艺包括如下步骤:
(1)、造型工艺:
a、采用树脂砂为原料,其成分的百分比含量如下:
树脂1%;
固化剂0.4%;
其余为型砂;
b、使用所述的树脂砂制作砂型,配模合箱后形成树脂砂型,并且在制作时所述的树脂砂型的轴心线与水平面相平行,完成后所述的树脂砂型的轴心线与水平面相垂直; 
c、所述的树脂砂型形成¢45mm的直浇口、¢40mm的内浇口单根浇入,所述的直浇口与内浇口通过横跑道相连接;
(2)、炼熔浇注工艺:
a、浇注液的制作,其原料化学成分的百分比含量如下:
C:3.4-3.6%;
Si:2.0-2.2%;
Mn:0.5-0.6%;
P:0.07%;
S:0.02%;
Mg:0.035-0.06%;
Re:0.01-0.015%;
Cu:0.4-0.6%或Sn:0.05-0.07%;
其余为Fe;
b、将上述原料在电炉内加热至熔炼温度,使合金充分熔化形成铁水;
c、在铁水包内筑有的坑穴内放入球化剂,并覆盖孕育剂,将铁水倒入铁水包进行球化、孕育处理,形成浇注液;
d、向所述的树脂砂型中浇注所述的浇注液,凝固后形成曲轴铸件。
优选地,在步骤(1)中,所述的树脂砂的灼减量小于3.5%。
优选地,在步骤(1)中,所述的树脂砂型在位于曲轴铸件的扇形面及圆柱处放置冷铁,所述的冷铁的厚度为曲轴铸件壁厚的1/3~1/2。
优选地,所述的树脂砂型的冒口设置在其顶端的最高处,高度为曲轴铸件总高度的1/3;
优选地,在步骤(2)中所述的球化剂占铁水总量的1.1~1.2%,所述的孕育剂占铁水总量的0.2%。
进一步优选地,当铁水总量的2/3~3/4倒入铁水包时,再投入0.3%的孕育剂。
优选地,所述的孕育剂为75%的Si。
优选地,在步骤(2)中,浇注温度为1330~1340℃。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:通过本发明的铸造工艺,曲轴产品的次品率低,而合格率高达99%以上,各项性能均能达到标准,其中:抗拉强度在650-680MPa,甚至在710MPa,延伸率在4-6.7之间,本体硬度在HB190-230之间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
现通过该方法制造型号为QT600的曲轴,该制作工艺包括如下步骤:
(1)、造型工艺:
a、采用树脂砂为原料,其成分的百分比含量如下:
树脂1%;
固化剂0.4%;
其余为型砂;
型砂采用¢50mm的试块进行抗压试验,并将树脂砂的灼减量控制在3.5%以内,以减少树脂砂发气量,避免气孔;
b、使用树脂砂制作砂型,配模合箱后形成树脂砂型,并且在制作时树脂砂型的轴心线与水平面相平行,完成后将其整体吊起竖直,使树脂砂型的轴心线与水平面相垂直,为了避免疏松及保证一定的硬度,在树脂砂型位于曲轴铸件的扇形面及圆柱处均放置冷铁,冷铁的厚度为曲轴铸件的1/3~1/2;
c、树脂砂型采用¢45mm直浇口下流经横跑道由¢40mm内浇口单根浇入,此外,树脂砂型顶端最高处放置圆柱形冒口,其高度为树脂砂型总高度的1/3左右;
(2)、炼熔浇注工艺:
a、浇注液的制作,其原料化学成分的百分比含量如下:
C:3.4-3.6%;
Si:2.0-2.2%;
Mn:0.5-0.6%;
P:0.07%;
S:0.02%;
Mg:0.035-0.06%;
Re:0.01-0.015%;
Cu:0.4-0.6%或Sn:0.05-0.07%;
其余为Fe,
合金中Cu和Sn两者选其中之一,一般来说,在Cu价低时采用Cu,大多数时间采用Sn,合金加入量一般取中间值;钢铁可根据金属原材料的库存及市场上废钢生铁的价格,经过核算合理配比,甚至以废钢为主,用增碳剂调整亦可,当然要让切割后的浇注系统物尽其用,但元素总量按上述范围控制;
b、将上述原料在800kg的中频电炉内加热至熔炼温度,使合金充分熔化形成铁水,熔炼温度控制在1500℃,取样进行光谱分析,根据检测结果,决定是否调整,合格的原铁水温度仍控制在1500℃,静止5分钟,扒去熔渣,等待球化;
c、在铁水包内筑有的坑穴和堤坝,将铁水总量的1.1~1.2%的球化剂放入坑内,上面放置0.2%左右的孕育剂及少量铁片,然后轻轻拍实,
铁水温度在1450℃~1470℃时,倒入铁水包内,倒入时要避免直冲球化剂,以免起爆过快,球化时间至少在1分钟以上,球化不宜过快,反应不宜激烈,当铁水总量的2/3~3/4倒入铁水包时再投入0.3%的孕育剂进行孕育处理,其中,孕育剂为75%含量的Si,
球化孕育后,放入聚渣剂,进行搅拌,扒去熔渣,形成浇注液;
d、向树脂砂型中浇入浇注液,浇注温度为1330~1340℃,凝固后形成曲轴铸件。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:该工艺包括如下步骤:
(1)、造型工艺:
a、采用树脂砂为原料,其成分的百分比含量如下:
树脂1%;
固化剂0.4%;
其余为型砂;
b、使用所述的树脂砂制作砂型,配模合箱后形成树脂砂型,并且在制作时所述的树脂砂型的轴心线与水平面相平行,完成后所述的树脂砂型的轴心线与水平面相垂直,所述的树脂砂型在位于曲轴铸件的扇形面及圆柱处放置冷铁,所述的冷铁的厚度为曲轴铸件壁厚的1/3~1/2; 
c、所述的树脂砂型形成¢45mm的直浇口、¢40mm的内浇口单根浇入,所述的直浇口与内浇口通过横跑道相连接;
(2)、炼熔浇注工艺:
a、浇注液的制作,其原料化学成分的百分比含量如下:
C:3.4-3.6%;
Si:2.0-2.2%;
Mn:0.5-0.6%;
P:0.07%;
S:0.02%;
Mg:0.035-0.06%;
Re:0.01-0.015%;
Cu:0.4-0.6%或Sn:0.05-0.07%;
其余为Fe;
b、将上述原料在电炉内加热至熔炼温度,使合金充分熔化形成铁水;
c、在铁水包内筑有的坑穴内放入球化剂,并覆盖孕育剂,将铁水倒入铁水包进行球化、孕育处理,形成浇注液;
d、向所述的树脂砂型中浇注所述的浇注液,凝固后形成曲轴铸件。
2.根据权利要求1所述的一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:在步骤(1)中,所述的树脂砂的灼减量小于3.5%。
3.根据权利要求1所述的一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:所述的树脂砂型的冒口设置在其顶端的最高处,高度为曲轴铸件总高度的1/3。
4.根据权利要求1所述的一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:在步骤(2)中所述的球化剂占铁水总量的1.1~1.2%,所述的孕育剂占铁水总量的0.2%。
5.根据权利要求4所述的一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:当铁水总量的2/3~3/4倒入铁水包时,再投入0.3%的孕育剂。
6.根据权利要求1所述的一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:所述的孕育剂为75%的Si。
7.根据权利要求1所述的一种曲轴的铸造工艺,其特征在于:在步骤(2)中,浇注温度为1330~1340℃。
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