CN105695848A - 一种法兰铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种法兰铸造工艺，包括：熔炼，准备模具，浇注，冷却，落砂，热处理工艺六个主要步骤，采用本发明提供的一种铸造工艺采用钢材作为主要原料，提高了法兰本身的硬度，通过砂型得到的法兰模具，直接浇铸成型，工序较少，降低了制作成本，而且离心浇注提高了铸件的冷却速度和金属的利用率，在加强合金液精炼除气，提高合金液纯净度的情况下，实现铸件定向凝固。

Description

一种法兰铸造工艺
技术领域
本发明涉及一种铸造技术，特别是涉及一种法兰铸造工艺。
背景技术
近年来，目前，铸造工艺一般包括造型，浇注，冷却和落砂，型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30-50％。通常对型砂的要求是：具有较高的强度和热稳定性，以承受各种外力和高温的作用。良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力。一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力。较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力。高的溃散性，又称出砂性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。普通的型砂主要由原砂、粘上类粘结剂、水和煤粉等组成，其往往不能很好的具有以上提到的对型砂的要求。高压法兰主要应用在管道的安装中，高压法兰连接是管道施工的重要连接方式，主要连接管与管之间的连接，起到重要的作用和价值。高压法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。
发明内容
本发明提供一种法兰铸造工艺，为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
本发明一种法兰铸造工艺，包括以下几个步骤：
（1）熔炼：将待融化的金属同时装入熔炉中，将熔炉中的温度提到1200-1300℃时，加入催化剂KMnO4，加入时把KMnO4完全融合到铜液中，进行搅拌助熔，之后加入铜，用钟罩压入二氯化锌脱水除气精炼，将钢材置于电炉中熔炼，加入精炼剂，得到钢水，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
（2）准备模具：采用制作法兰的模具，所述法兰模具根据所需的尺寸进行制作，将法兰模具放入型砂盒中，得到砂型；
（3）浇注：将步骤（1）中的钢水浇注到步骤（2）中的砂型中，浇注温度为1850-1920℃，浇注时间为15-20s，在浇注完成后，静置保温20-25min；
（4）冷却：待冷却至常温，取出成型的法兰；
（5）落砂：对表面进行清理，抛光后得到法兰；
（6）热处理工艺中。
优选的，所述型砂由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、水玻璃5-7份、水13-15份、酚醛树脂2-6份、硅油2-4份、膨润土11-13份和三聚磷酸铝3-5份。
优选的，钢水中含硫量在0.01%-0.03%，含磷量在0.01%-0.02%，含碳量在0.06-0.07%，含硅量0.2-0.25%，含锰量0.37-0.4%；
优选的，步骤（3）中涂料配比为12%的氧化锌、2%水玻璃，余量为水。
优选的，步骤（6）热处理工艺中，淬火温度控制在778-820℃、回火温度在640-660℃。
优选的，所述步骤（1）中提升熔炉温度的时候速率为30-50℃/min。
有益效果：采用本发明提供的一种铸造工艺采用钢材作为主要原料，在熔炼的时候使用KMnO4可以增加金属的熔炼速度，在二氯化锌和精炼剂的作用下可以使得熔炼之后得到的刚水更加符合要求，去除钢水中的杂志，方便之后的浇注，浇注温度为1850-1920℃而浇注时间为15-20s的时候能够保证法兰的完全成型，并得到最好的效果，在浇注完成后，静置保温20-25min是为了在成型的法兰上不出现裂纹，保持刚出型时候的样子，通过这样的工艺提高了法兰本身的硬度，通过砂型得到的法兰模具，直接浇铸成型，工序较少，降低了制作成本，而且离心浇注提高了铸件的冷却速度和金属的利用率，在加强合金液精炼除气，提高合金液纯净度的情况下，实现铸件定向凝固。
具体实施方式
实施例一：
（1）熔炼：将待融化的金属同时装入熔炉中，将熔炉中的温度提到1200℃时，加入催化剂KMnO4，加入时把KMnO4完全融合到铜液中，进行搅拌助熔，之后加入铜，用钟罩压入二氯化锌脱水除气精炼，将钢材置于电炉中熔炼，加入精炼剂，得到钢水，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
（2）准备模具：采用制作法兰的模具，所述法兰模具根据所需的尺寸进行制作，将法兰模具放入型砂盒中，得到砂型；
（3）浇注：将步骤（1）中的钢水浇注到步骤（2）中的砂型中，浇注温度为1850℃，浇注时间为15s，在浇注完成后，静置保温20min；
（4）冷却：待冷却至常温，取出成型的法兰。
（5）落砂：对表面进行清理，抛光后得到法兰。
（6）热处理工艺中。
而且型砂由以下重量份数的原料制成：硅砂100g、水玻璃5g、水13g、酚醛树脂2g、硅油2g、膨润土11g和三聚磷酸铝3g，钢水中含硫量为0.01%，含磷量为0.01%，含碳量为0.06%，含硅量为0.2%，含锰量为0.37%；而且步骤（3）中涂料配比为12%的氧化锌、2%水玻璃，余量为水。
在步骤（6）中的热处理工艺里，淬火温度控制在778℃、回火温度在640℃，重要的是，步骤（1）中提升熔炉温度的时候速率为30℃/min。
实施例二：
（1）熔炼：将待融化的金属同时装入熔炉中，将熔炉中的温度提到1250℃时，加入催化剂KMnO4，加入时把KMnO4完全融合到铜液中，进行搅拌助熔，之后加入铜，用钟罩压入二氯化锌脱水除气精炼，将钢材置于电炉中熔炼，加入精炼剂，得到钢水，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
（2）准备模具：采用制作法兰的模具，所述法兰模具根据所需的尺寸进行制作，将法兰模具放入型砂盒中，得到砂型；
（3）浇注：将步骤（1）中的钢水浇注到步骤（2）中的砂型中，浇注温度为1890℃，浇注时间为18s，在浇注完成后，静置保温23min；
（4）冷却：待冷却至常温，取出成型的法兰。
（5）落砂：对表面进行清理，抛光后得到法兰。
（6）热处理工艺中。
而且，所述型砂由以下重量份数的原料制成：硅砂100g、水玻璃6g、水14g、酚醛树脂4g、硅油3g、膨润土12g和三聚磷酸铝4g，钢水中含硫量在0.02%，含磷量在0.015%，含碳量在0.065%，含硅量0.22%，含锰量0.39%；
在步骤（3）中涂料配比为12%的氧化锌、2%水玻璃，余量为水，步骤（6）热处理工艺中，淬火温度控制在798℃、回火温度在651℃。
值得注意的是，所述步骤（1）中提升熔炉温度的时候速率为40℃/min。
实施例三：
（1）熔炼：将待融化的金属同时装入熔炉中，将熔炉中的温度提到1300℃时，加入催化剂KMnO4，加入时把KMnO4完全融合到铜液中，进行搅拌助熔，之后加入铜，用钟罩压入二氯化锌脱水除气精炼，将钢材置于电炉中熔炼，加入精炼剂，得到钢水，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
（2）准备模具：采用制作法兰的模具，所述法兰模具根据所需的尺寸进行制作，将法兰模具放入型砂盒中，得到砂型；
（3）浇注：将步骤（1）中的钢水浇注到步骤（2）中的砂型中，浇注温度为1920℃，浇注时间为20s，在浇注完成后，静置保温25min；
（4）冷却：待冷却至常温，取出成型的法兰。
（5）落砂：对表面进行清理，抛光后得到法兰。
（6）热处理工艺中。
而且所述型砂由以下重量份数的原料制成：硅砂100g、水玻璃7g、水15g、酚醛树脂6g、硅油4g、膨润土13g和三聚磷酸铝5g。在钢水中含硫量在0.03%，含磷量在0.02%，含碳量在0.07%，含硅量0.25%，含锰量0.4%；步骤（3）中涂料配比为12%的氧化锌、2%水玻璃，余量为水。步骤（6）热处理工艺中，淬火温度控制在820℃、回火温度在660℃。
值得注意的是，所述步骤（1）中提升熔炉温度的时候速率为50℃/min。
相比以上三种实施例中，实施例二制作出来的法兰最符合我们的预期要求，该实施例中离心浇注提高了铸件的冷却速度和金属的利用率，在加强合金液精炼除气，提高合金液纯净度的情况下，离心铸造可以加强合金液的冷却，同时在离心力场的作用下，使合金液中的氧化夹渣浮于铸件的内表面，实现铸件定向凝固。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种法兰铸造工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）熔炼：将待融化的金属同时装入熔炉中，将熔炉中的温度提到1200-1300℃时，加入催化剂KMnO4，加入时把KMnO4完全融合到铜液中，进行搅拌助熔，之后加入铜，用钟罩压入二氯化锌脱水除气精炼，将钢材置于电炉中熔炼，加入精炼剂，得到钢水，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
（2）准备模具：采用制作法兰的模具，所述法兰模具根据所需的尺寸进行制作，将法兰模具放入型砂盒中，得到砂型；
（3）浇注：将步骤（1）中的钢水浇注到步骤（2）中的砂型中，浇注温度为1850-1920℃，浇注时间为15-20s，在浇注完成后，静置保温20-25min；
（4）冷却：待冷却至常温，取出成型的法兰；
（5）落砂：对表面进行清理，抛光后得到法兰；
（6）热处理工艺。
2.根据权利要求1所述的一种法兰铸造工艺，其特征在于：所述型砂由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、水玻璃5-7份、水13-15份、酚醛树脂2-6份、硅油2-4份、膨润土11-13份和三聚磷酸铝3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种法兰铸造工艺，其特征在于：钢水中含硫量在0.01%-0.03%，含磷量在0.01%-0.02%，含碳量在0.06-0.07%，含硅量0.2-0.25%，含锰量0.37-0.4%。
4.根据权利要求1所述的一种法兰铸造工艺，其特征在于：步骤（3）中涂料配比为12%的氧化锌、2%水玻璃，余量为水。
5.根据权利要求1所述的一种法兰铸造工艺，其特征在于：步骤（6）热处理工艺中，淬火温度控制在778-820℃、回火温度在640-660℃。
6.根据权利要求1述一种法兰铸造工艺，其特征在于：所述步骤（1）中提升熔炉温度的时候速率为30-50℃/min。
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