CN103056351A - 一种去除锰钢铸件冒口的工艺装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去除锰钢铸件冒口的工艺装置及其方法，工艺装置包括呈半圆环状且哈夫对合式配装的两个金属壳体，每个金属壳体的内侧分别有保温材料层，在每个保温材料层的内侧分别有可容置冷却介质的冷却介质腔；其中一个金属壳体和一个保温材料层，设有用于灌注冷却介质的内外贯通的通孔，且通孔的入口处与软塞相密封配装。去除冒口方法的具体步骤是：将工艺装置固定在冒口口颈处；对着所述工艺装置的通孔往冷却介质腔灌注冷却介质，尔后用软塞与通孔的入口处相密封配装；对锰钢铸件进行保温冷却；保温冷却结束后，通过人工敲击或者行车悬挂压铁撞击冒口，即可去除冒口。本发明具有工艺合理，去除锰钢铸件冒口效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种去除锰钢铸件冒口的工艺装置及其方法。
背景技术
锰钢与其它钢种相比，具有耐磨性好、抗裂性强且韧性高的特点，是一种使用十分广泛的耐磨钢种。但是，现有的锰钢铸件冒口如何去除，一直困扰着锰钢铸造企业。而对于锰钢铸件，目前只有2种通用的方法去除冒口：一种是敲击的方法，另一种是火焰气割的方法。所述的敲击法一般用于小冒口，却不适用于去除锰钢铸件大冒口。对于锰钢铸件大冒口，多采用火焰气割的方法,但这会产生较多害处，由于火焰切割过程中持续的高温，会导致锰钢铸件局部过热，而产生裂纹，同时，锰钢铸件冒口附近会析出新生网状碳化物，严重时，会破坏奥氏体基体，以及影响铸件的质量和性能。
发明内容
本发明的目的是，提供一种工艺合理，去除锰钢铸件冒口效果好的去除锰钢铸件冒口的工艺装置及其方法，以克服现有技术的不足。
为了达到上述目的，本发明的第一个技术方案是：一种去除锰钢铸件冒口的工艺装置，而其：包括呈半圆环状且哈夫对合式布置的第一金属壳体和第二金属壳体，所述第一金属壳体和第二金属壳体的内侧分别有第一保温材料层和第二保温材料层，在第一保温材料层和第二保温材料层的内侧分别有可容置干冰的第一冷却介质腔和第二冷却介质腔；所述第一金属壳体与第一保温材料层和第二金属壳体与第二保温材料层中的一个金属壳体和一个保温材料层，设有用于灌注干冰的内外贯通的通孔，且通孔的入口处与软塞相密封配装；所述第一金属壳体与第二金属壳体，通过各自两侧的耳边所设的通孔由紧固螺栓配装连接。
在上述第一个技术方案中，所述第一保温材料层和第二保温材料层均是石棉保温材料层。当然并不局限于此，也可以是泡沫塑料或橡塑料保温材料层。
为了达到上述目的，本发明的第二个技术方案是：一种采用如上述的工艺装置去除锰钢铸件冒口的方法，而其：其具体步骤如下：
步骤a、在锰钢铸件冷却后，将工艺装置通过紧固螺栓固定在冒口口颈处；
步骤b、对着所述工艺装置的通孔往第一冷却介质腔和第二冷却介质腔灌注冷却介质，尔后用软塞与通孔的入口处相密封配装；其中，冷却介质的注入重量控制在400~800g范围内；
步骤c、对锰钢铸件冒口口颈处实施保温冷却，保温冷却的时间控制在25~60分钟范围内；
步骤d、保温冷却结束后，通过人工敲击或者行车悬挂压铁撞击冒口，即可去除冒口。
在上述第二个技术方案中，所述冷却介质是干冰。
本发明所具有的积极效果是：由于采用了上述结构的工艺装置后，在对锰钢铸件冒口去除的具体步骤是，只需将工艺装置固定在冒口的口颈处，然后对着通孔往第一冷却介质腔和第二冷却介质腔灌注冷却介质，并用软塞与通孔的入口处相密封配装，对冒口口颈处实施降温以及保温冷却，从而大大降低了冒口口颈处的耐冲击强度，最后通过人工敲击或者行车悬挂压铁撞击冒口，即可去除冒口，这样本发明的工艺装置成本低，而本发明的去除方法不仅工艺合理，且效果好，使得锰钢铸件在去除冒口后不会产生裂纹，实现了本发明的目的。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的结构示意图，其中，10为干冰，图中所示双点划线11-1为冒口口颈；
图2是锰钢铸件的耐冲击强度与温度变化的关系曲线图；
图3是本发明的工艺装置与锰钢铸件冒口配置状态示意图，其中，11为冒口，12为工艺装置，13为锰钢铸件。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
如图1所示，一种去除锰钢铸件冒口的工艺装置，包括呈半圆环状且哈夫对合式布置的第一金属壳体1和第二金属壳体2，所述第一金属壳体1和第二金属壳体2的内侧分别有第一保温材料层3和第二保温材料层4，在第一保温材料层3和第二保温材料层4的内侧分别有可容置干冰的第一冷却介质腔5和第二冷却介质腔6；所述第一金属壳体1与第一保温材料层3和第二金属壳体2与第二保温材料层3中的一个金属壳体和一个保温材料层，设有用于灌注干冰的内外贯通的通孔7，且通孔7的入口处与软塞8相密封配装；所述第一金属壳体1与第二金属壳体2，通过各自两侧的耳边1-1、2-1所设的通孔由紧固螺栓9配装连接。
本发明所述第一保温材料层3和第二保温材料层4均是石棉保温材料层。所述干冰是固态二氧化碳。
如图3所示，一种采用如上述的工艺装置去除锰钢铸件冒口的方法，而其：其具体步骤如下：
步骤a、在锰钢铸件实施水淬冷却后，将工艺装置通过紧固螺栓9固定在冒口口颈处；
步骤b、对着所述工艺装置的通孔7往第一冷却介质腔5和第二冷却介质腔6灌注冷却介质，尔后用软塞8与通孔7的入口处相密封配装；其中，冷却介质的注入重量控制在400~800g范围内；其中，所述冷却介质是干冰；
步骤c、对锰钢铸件冒口口颈处实施保温冷却，保温冷却的时间控制在25~60分钟范围内；
步骤d、保温冷却结束后，通过人工敲击或者行车悬挂压铁撞击冒口，即可去除冒口。
如图2所示，以高锰钢Mn13和Mn18为例，数据1为Mn13的测试结果， 数据2为Mn18的测试结果，纵坐标为耐冲击强度(J/cm-2)，横坐标为温度(℃)；在室温条件下如20℃时，它们的冲击值为100~150J/cm-2；而在-78℃时，它们的冲击值为20~50J/cm-2。实验表明，锰钢铸件的耐冲击强度会随着温度的降低而变小。表1是冒口口颈尺寸与干冰的加入量以及保温冷却时间的对应表格。
表1：
| 冒口口颈尺寸 | Φ200mm | Φ250mm | Φ300mm | Φ400mm |
| 干冰加入量 | 400g | 500g | 600g | 800g |
| 保温冷却时间 | 25Min | 30Min | 40Min | 60Min |
注：由于高锰钢的热导率低，保温冷却时间尽可能长一些。而表格中的保温冷却时间是根据实际试验获得的，实施本发明可根据自身的实践进行相应的调整。
本发明的工艺装置只需根据锰钢铸件冒口口颈的尺寸，进行相应的调整，使得工艺装置与冒口口颈尺寸相匹配。本发明小试效果显示，是十分令人满意的。
Claims (4)
1.一种去除锰钢铸件冒口的工艺装置，其特征在于：包括呈半圆环状且哈夫对合式布置的第一金属壳体（1）和第二金属壳体（2），所述第一金属壳体（1）和第二金属壳体（2）的内侧分别有第一保温材料层（3）和第二保温材料层（4），在第一保温材料层（3）和第二保温材料层（4）的内侧分别有可容置干冰的第一冷却介质腔（5）和第二冷却介质腔（6）；所述第一金属壳体（1）与第一保温材料层（3）和第二金属壳体（2）与第二保温材料层（3）中的一个金属壳体和一个保温材料层，设有用于灌注干冰的内外贯通的通孔（7），且通孔（7）的入口处与软塞（8）相密封配装；所述第一金属壳体（1）与第二金属壳体（2），通过各自两侧的耳边（1-1、2-1）所设的通孔由紧固螺栓（9）配装连接。
2.根据权利要求1所述的去除锰钢铸件冒口的工艺装置，其特征在于：所述第一保温材料层（3）和第二保温材料层（4）均是石棉保温材料层。
3.一种采用如权利要求1所述的工艺装置去除锰钢铸件冒口的方法，其特征在于：其具体步骤如下：
步骤a、在锰钢铸件冷却后，将工艺装置通过紧固螺栓（9）固定在冒口口颈处；
步骤b、对着所述工艺装置的通孔（7）往第一冷却介质腔（5）和第二冷却介质腔（6）灌注冷却介质，尔后用软塞（8）与通孔（7）的入口处相密封配装；其中，冷却介质的注入重量控制在400~800g范围内；
步骤c、对锰钢铸件冒口口颈处实施保温冷却，保温冷却的时间控制在25~60分钟范围内；
步骤d、保温冷却结束后，通过人工敲击或者行车悬挂压铁撞击冒口，即可去除冒口。
4.根据权利要求3所述的去除锰钢铸件冒口的方法，其特征在于：所述冷却介质是干冰。
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