CN103691892A - 一种高温高压疏水阀的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工领域,特别涉及的一种高温高压疏水阀的制造方法,该方法包括采用有机酯水玻璃砂制作铸型与铸芯,在铸芯中部填充锯末砂,在铸型与铸芯上至少涂刷2次快干涂料,采用WC9钢水进行浇注,冷却成型后开模和出模。该制造方法不仅可以制造出符合要求的高温高压疏水阀,同时还具有生产成本低同时可以避免铸造技术缺陷的优点。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域,特别涉及的一种高温高压疏水阀的制造方法。
背景技术
随着国内外能源特别是火电站的大力发展,一种用于火电站内进行高温高压水蒸气液体控制的疏水阀使用较多,市场前景较好。由于此阀体结构比较复杂,如果采用锻造方法制造,则模具、材料和加工费用高昂,既不经济且又费工时,而采用铸造方式的铸钢毛坯进行制造虽然成本较低,但因为此阀体壁厚相差大,铸型的砂芯也大,采用常规的铸造方式生产,会使铸件存在诸多问题,比如较易形成夹砂、缩松、缩孔、裂纹、气孔等影响使用的铸造缺陷,使得该阀体达不到所需求的技术要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温高压疏水阀的制造方法,它具有生产成本低同时可以避免铸造技术缺陷的优点。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种高温高压疏水阀的制造方法,一种高温高压疏水阀的制造方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S01:采用有机酯水玻璃砂制作铸型与铸芯;
S02:在铸芯中部填充锯末砂;
S03:在铸型与铸芯上至少涂刷2次快干涂料;
S04:采用WC9钢水进行浇注;浇注温度为1550-1580℃,在浇注时,采用底浇注和冒口浇注相结合的方式进行浇注;
S05:冷却成型后开模和出模。
还包括在铸型中设置多个腰圆形的保温式冒口,所述多个冒口的设置位置包括在铸型中阀体对中法兰处、远离对中法兰的上阀座和侧阀座处、靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处,以及阀体通径处。
还包括在铸型中设置多个成型冷铁,所述多个成型冷铁的设置方法为:在位于铸型中阀体的对中法兰的两侧间隔设置的2块,并且在位于阀体的下阀座一侧间隔设置2块,而在另一侧间隔设置3块。
优选地,还包括在铸型中设置补贴,所述补贴的设置方法为:在铸型中阀体的对中法兰处设置外补贴;在远离对中法兰的上阀座和侧阀座处设置外补贴;在靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处设置外补贴和内补贴。
优选地,还包括在配模前对铸型与铸芯进行烘烤,烘烤次数为2次。
优选地,所述铸型上设置有直浇口、横浇口及内浇口,所述直浇口为直径60mm的陶瓷管,所述横浇口及内浇口为直径50mm的陶瓷管。
优选地,所述铸型和铸芯的紧实度为75以上。
优选地,所述快干涂料中包含锆英粉,并且锆英粉涂料的比重为1.7-1.8g/cm3。
优选地,在开模后等待24小时再出模。
优选地,在出模后还包括对铸件进行冒口气割处理,在进行气割处理过程中铸件温度保持在300-350℃。
优选地,还包括对铸件进行正火热处理步骤,具体步骤为:
S11:对铸件在500℃以下时自由升温;
S12:对铸件在500℃以上时以每小时100℃以下的升温速度持续加热
到910-930℃;
S13:对铸件保温5-5.5小时;
S14:然后使铸件自然空冷。
优选地,还包括对铸件进行回火热处理步骤,具体步骤为:
S21:待铸件自然空冷至温度为150℃以下后进炉加热;
S22:对铸件以每小时100℃以下的升温速度持续加热到680-700℃;
S23:对铸件保温6-6.5小时;
S24:使铸件随炉冷却至300-400℃;
S25:然后出炉使铸件自然空冷。
本发明的有益效果是:本发明提供铸造方法,采用有机酯水玻璃砂制作铸型与铸芯,并且在铸芯中部填充锯末砂,同时在铸型与铸芯上至少涂刷2次快干涂料,这样可以避免在铸造过程中铸件出现夹砂、缩松、缩孔、裂纹、气孔等影响使用的铸造缺陷,使得该阀体能够达到所需求的技术要求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示,本发明是一种高温高压疏水阀的制造方法,该方法包括以下步骤:
S01:采用有机酯水玻璃砂制作铸型与铸芯;
S02:在铸芯中部填充锯末砂;
S03:在铸型与铸芯上至少涂刷2次快干涂料;
S04:采用WC9钢水进行浇注;
S05:冷却成型后开模和出模。
采用本发明提供铸造方法,采用有机酯水玻璃砂制作铸型与铸芯,并且在铸芯中部填充锯末砂,同时在铸型与铸芯上至少涂刷2次快干涂料,这样可以避免在铸造过程中铸件出现夹砂、缩松、缩孔、裂纹、气孔等影响使用的铸造缺陷,使得该阀体能够达到所需求的技术要求。
更具体地,制作铸型与铸芯所采用的有机酯水玻璃砂中,水玻璃的质量比例为3.2~3.5%,其中有机酯占水玻璃的质量比例为12~15%,型砂为40/70目的新砂,使铸型与铸芯的性能指标达到水分为2.5-3.2%,干拉强度(4小时)为0.18-0.25MPa。浇注采用的WC9钢水化学成分符合国际材料试验协会的ASTMA217等级中WC9标准:C(碳)为0.05-0.18%、Mn(锰)为0.40-0.70%、Si(硅)为0.60%、Cr(铬)2.00-2.75%、Mo(钼)0.90-1.20%、S(硫)≤0.045%、P(磷)≤0.04%。
为了避免在浇注过程中因冷却凝固不均匀而造成缩孔或缩松等缺陷,本发明的制造方法还包括在铸型中设置多个腰圆形的保温式冒口,所述多个冒口的设置位置包括在铸型中阀体对中法兰处、远离对中法兰的上阀座和侧阀座处、靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处,以及阀体通径处。在对中法兰处的220×330×310(mm),远离对中法兰的上阀座和侧阀座处的冒口尺寸为200×300×280(mm),靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处的冒口尺寸为180×270×230,阀体通径处的冒口尺寸为140×210×180(mm)。多个冒口采用与所处位置相对应的合理尺寸大小,并且分别位于较容易发生缩孔或缩松的位置,并且采用保温式冒口,还可以从冒口进行补浇注的工艺措施,以提高冒口的补缩效果,这样便可以在很大程度上避免发生缩孔或缩松的缺陷,以提高铸件的质量品质。
此外,为了进一步避免发生缩孔或缩松的缺陷,本发明的制造方法还包括在铸型中设置多个成型冷铁,所述多个成型冷铁的设置方法为:在位于铸型中阀体的对中法兰的两侧间隔设置的2块,间距为35mm,并且在位于阀体的下阀座一侧间隔设置2块,间距为35mm,而在另一侧间隔设置3块,间距同样为35mm。同时还在铸型中设置补贴,所述补贴的设置方法为:在铸型中阀体的对中法兰处设置外补贴;在远离对中法兰的上阀座和侧阀座处设置外补贴;在靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处设置外补贴和内补贴。可以进一步地避免发生缩孔或缩松的缺陷,以提高铸件的质量品质。
在进行浇注时,高温钢水会对铸型和铸芯形成冲击,并且会使铸型与铸芯中残留的水分气化,使铸型和铸芯发生形变,同时还会使铸型与铸芯内的型砂脱落而产生夹砂,或者钢水内夹带有气泡而使铸件内产生气孔,以影响铸造效果,因此本发明的方法还包括在配模前对铸型与铸芯进行烘烤,烘烤次数为2次,以尽量降低铸型与铸芯中残留的水分,可以间接地提高铸造品质。
为了避免冷却凝固过程中因冷却不均匀而产生缩松或缩孔等缺陷,在进行浇注时,浇注温度为1550-1580℃。选择合适的浇注温度,使钢水冷却速度达到合理的要求,使钢水均匀冷却。
在浇注时,本发明采用底浇注和冒口浇注相结合的方式进行浇注,同时所述铸型上设置有直浇口、横浇口及内浇口,所述直浇口为直径60mm的陶瓷管,所述横浇口及内浇口为直径50mm的陶瓷管。可以在一定程度上避免顶部浇注产生的冲砂和涨箱现象,同时还可以提高冒口的补缩效果,这样就避免阀体铸件出现缩孔或缩松缺陷。同样地,所述铸型和铸芯的紧实度为75以上,选择较为合适紧实度的铸型和铸芯,可以有效防止浇注过程中冲砂和涨箱的现象发生。
本发明中采用的所述快干涂料中包含锆英粉,并且锆英粉涂料的比重为1.7-1.8g/cm3,可以使涂层具有较好的抗高温能力。
本发明在开模后等待24小时再出模,可以使铸件冷却更为均匀,提升铸件品质。
本发明在出模后还包括对铸件进行冒口气割处理,在进行气割处理过程中铸件温度保持在300-350℃,可以在保证铸件品质的基础上方便地进行铸件后续处理。
此外,本发明的制造方法还包括对铸件先后进行正火和回火的热处理步骤,正火的具体步骤为:
S11:对铸件在500℃以下时自由升温;
S12:对铸件在500℃以上以每小时100℃以下的升温速度持续加热到
910-930℃;
S13:对铸件保温5-5.5小时;
S14:然后使铸件自然空冷。
回火的具体步骤为:
S21:待铸件自然空冷至温度为150℃以下后进炉加热;
S22:对铸件以每小时100℃以下的升温速度持续加热到680-700℃;
S23:对铸件保温6-6.5小时;
S24:使铸件随炉冷却至300-400℃;
S25:然后出炉使铸件自然空冷。
经过正火和回火的热处理工艺后,铸件的品质进一步得以提升,使铸件内部组织稳定,避免出现内部裂纹等缺陷。
Claims (10)
1.一种高温高压疏水阀的制造方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:S01:采用有机酯水玻璃砂制作铸型与铸芯;
S02:在铸芯中部填充锯末砂;
S03:在铸型与铸芯上至少涂刷2次快干涂料;
S04:采用WC9钢水进行浇注,所述浇注温度为1550- 1580℃;采用底浇注和冒口浇注相结合的方式进行浇注;
S05:冷却成型后开模和出模;
还包括在铸型中设置多个腰圆形的保温式冒口,所述多个冒口的设置位置包括在铸型中阀体对中法兰处、远离中法兰的上阀座和侧阀座处、靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处,以及阀体通径处;
还包括在铸型中设置多个成型冷铁,所述多个成型冷铁的设置方法为:在位于铸型中阀体的对中法兰的两侧间隔设置的2块,并且在位于阀体的下阀座一侧间隔设置2块,而在另一侧间隔设置3块。
2. 根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,还包括在铸型中设置补贴,所述补贴的设置方法为:在铸型中阀体的对中法兰处设置外补贴;在远离对中法兰的上阀座和侧阀座处设置外补贴;在靠近对中法兰的上阀座和侧阀座处设置外补贴和内补贴。
3.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,还包括在配模前对铸型与铸芯进行烘烤,烘烤次数为2次。
4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述铸型上设置有直浇口、横浇口及内浇口,所述直浇口为直径60mm的陶瓷管,所述横浇口及内浇口为直径50mm的陶瓷管。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的制造方法,其特征在于,所述铸型和铸芯的紧实度为75以上。
6. 根据权利要求1-4中任一权利要求所述的制造方法,其特征在于,所述快干涂料中包含锆英粉,并且锆英粉涂料的比重为1.7-1.8g/cm3。
7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的制造方法,其特征在于,在开模后等待24小时再出模。
8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的制造方法,其特征在于,在出模后还包括对铸件进行冒口气割处理,在进行气割处理过程中铸件温度保持在300-350℃。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其特征在于,还包括对铸件进行正火热处理步骤,具体步骤为:
S11:;对铸件温度在500℃以下时自由升温
S12:对铸件温度在500℃以上时以每小时100℃以下的升温速度持续加热到910-930℃;
S13:对铸件保温5-5.5小时;
S14:然后使铸件自然空冷。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,还包括对铸件进行回火热处理步骤,具体步骤为:
S21:待铸件自然空冷至温度为150℃以下后进炉加热;
S22:对铸件以每小时100℃以下的升温速度持续加热到680-700℃;
S23:对铸件保温6-6.5小时;
S24:使铸件随炉冷却至300-400℃;
S25:然后出炉使铸件自然空冷。
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