CN107083518A - 一种合金钢阀门的铸造工艺 - Google Patents

一种合金钢阀门的铸造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：1)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，得钢水母液；2)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为620‑680℃的条件下，保温20‑30min，之后降温至420‑460℃备用；3)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注完成后，保温30‑40min；4)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即可。该种铸造工艺简单合理，制备出来的阀门粘砂、落砂现象明显减少，消除了阀门裂纹和气孔等缺陷，提高了阀门的硬度，耐磨和密封性能好，延长了阀门的使用寿命。

Description

一种合金钢阀门的铸造工艺
技术领域
本发明涉及阀门铸造领域，具体涉及一种合金钢阀门的铸造工艺。
背景技术
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。阀门根据材质分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门，铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质。
目前在铸钢行业中，铸钢件在铸造时，通常要制造模具、浇铸再进行阀门的后期处理，处理不当则得到的铸钢件容易产生裂纹、砂眼、气孔等缺陷，影响了产品质量，为后续工艺处理造成了很大的困难，增加了生产成本。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％。申请号为201210186985.2《一种蝶阀阀芯的铸造方法》公开了一种蝶阀阀芯的铸造方法，该方法原料配方合理，工艺简单，但是由于浇注液中含磷量较高，容易导致铸件出现缩孔。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种合金钢阀门的铸造工艺，该种铸造工艺简单合理，制备出来的阀门粘砂、落砂现象明显减少，消除了阀门裂纹和气孔等缺陷，提高了阀门的硬度，耐磨和密封性能好，延长了阀门的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：
(1)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，得钢水母液；
(2)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为620-680℃的条件下，保温20-30min，之后降温至420-460℃备用；
(3)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注完成后，保温30-40min；
(4)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即可；
所述原料按重量份计包括以下成分：Fe 100-200份、C 1-3份、Si 0.5-1.5份、Al0.5-1.5份、Mn 0.4-0.8份、Cr 0.3-0.7份、Ni 0.1-0.5份和Ti 0.1-0.4份。
进一步地，所述原料按重量份计包括以下成分：Fe 120-180份、C 1-2份、Si 0.8-1.2份、Al 0.8-1.2份、Mn 0.5-0.7份、Cr 0.4-0.6份、Ni 0.2-0.4份和Ti 0.1-0.3份。
更进一步地，所述原料按重量份计包括以下成分：Fe 150份、C 1.5份、Si 1.0份、Al 1.0份、Mn 0.6份、Cr 0.5份、Ni 0.3份和Ti 0.2份。
进一步地，在步骤(1)中，所述熔炼温度为1640-1780℃，熔炼时间为1-2h。
进一步地，在步骤(1)中，当熔炼结束后，加入精炼剂，再次精炼25-35min。
进一步地，所述精炼剂的加入量为钢水重量的1.5-2.5％。
进一步地，在步骤(3)中，所述浇注温度为1380-1420℃，浇注时间为18-22s。
优选地，所述型砂按重量份计包括以下成分：石英砂80-120份、凹凸棒粘土5-10份、酚醛树脂2-8份、硅油1-5份、三聚磷酸铝1-5份和水10-20份。
进一步地，所述型砂按重量份计包括以下成分：石英砂90-110份、凹凸棒粘土6-9份、酚醛树脂4-6份、硅油2-4份、三聚磷酸铝2-4份和水12-16份。
更进一步地，所述型砂按重量份计包括以下成分：石英砂100份、凹凸棒粘土8份、酚醛树脂5份、硅油3份、三聚磷酸铝3份和水15份。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的制备合金钢阀门的铸造工艺简单，浇注温度合理，制备出来的阀门粘砂、落砂现象明显减少，消除了阀门裂纹和气孔等缺陷，提高了阀门的硬度，耐磨和密封性能好，延长了阀门的使用寿命；
(2)本发明的铸造工艺采用合金钢作为阀门材质，提高了法兰本身的硬度及强度，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，浇注在25-30s保证了浇注的均匀性，减少气孔，钢材利用率高，得到的法兰表面光滑。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：
(1)原料的预备：Fe 100kg、C 1kg、Si 0.5kg、Al 0.5kg、Mn 0.4kg、Cr 0.3kg、Ni0.1kg和Ti 0.1kg；
(2)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，熔炼温度为1640℃，熔炼时间为1h，得钢水母液，加入精炼剂，其加入量为钢水重量的1.5％，之后再次保温精炼25min；
(3)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为620℃的条件下，保温20min，之后降温至420℃备用；
其中，上述的型砂包括以下成分：石英砂80kg、凹凸棒粘土5kg、酚醛树脂2kg、硅油1kg、三聚磷酸铝1kg和水10kg；
(4)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注温度为1380℃，浇注时间为18s，浇注完成后，保温30min；
(5)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即完成合金钢阀门的铸造工艺。
实施例2
一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：
(1)原料的预备：Fe 120kg、C 1kg、Si 0.8kg、Al 0.8kg、Mn 0.5kg、Cr 0.4kg、Ni0.2kg和Ti 0.1kg；
(2)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，熔炼温度为1660℃，熔炼时间为1.2h，得钢水母液，加入精炼剂，其加入量为钢水重量的1.8％，之后再次保温精炼28min；
(3)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为640℃的条件下，保温22min，之后降温至430℃备用；
其中，上述的型砂包括以下成分：石英砂90kg、凹凸棒粘土6kg、酚醛树脂4kg、硅油2kg、三聚磷酸铝2kg和水12kg；
(4)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注温度为1390℃，浇注时间为19s，浇注完成后，保温32min；
(5)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即完成合金钢阀门的铸造工艺。
实施例3
一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：
(1)原料的预备：Fe 150kg、C 1.5kg、Si 1.0kg、Al 1.0kg、Mn 0.6kg、Cr 0.5kg、Ni0.3kg和Ti 0.2kg；
(2)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，熔炼温度为1700℃，熔炼时间为1.5h，得钢水母液，加入精炼剂，其加入量为钢水重量的2.0％，之后再次保温精炼30min；
(3)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为650℃的条件下，保温25min，之后降温至440℃备用；
其中，上述的型砂包括以下成分：石英砂100kg、凹凸棒粘土8kg、酚醛树脂5kg、硅油3kg、三聚磷酸铝3kg和水15kg；
(4)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注温度为1400℃，浇注时间为20s，浇注完成后，保温35min；
(5)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即完成合金钢阀门的铸造工艺。
实施例4
一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：
(1)原料的预备：Fe 180kg、C 2kg、Si 1.2kg、Al 1.2kg、Mn 0.7kg、Cr 0.6kg、Ni0.4kg和Ti 0.3kg；
(2)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，熔炼温度为1760℃，熔炼时间为1.8h，得钢水母液，加入精炼剂，其加入量为钢水重量的2.2％，之后再次保温精炼32min；
(3)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为670℃的条件下，保温28min，之后降温至450℃备用；
其中，上述的型砂包括以下成分：石英砂110kg、凹凸棒粘土9kg、酚醛树脂6kg、硅油4kg、三聚磷酸铝4kg和水16kg；
(4)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注温度为1410℃，浇注时间为21s，浇注完成后，保温38min；
(5)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即完成合金钢阀门的铸造工艺。
实施例5
一种合金钢阀门的铸造工艺，按照以下步骤进行：
(1)原料的预备：Fe 200kg、C 3kg、Si 1.5kg、Al 1.5kg、Mn 0.8kg、Cr 0.7kg、Ni0.5kg和Ti 0.4kg；
(2)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，熔炼温度为1780℃，熔炼时间为2h，得钢水母液，加入精炼剂，其加入量为钢水重量的2.5％，之后再次保温精炼35min；
(3)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为680℃的条件下，保温30min，之后降温至460℃备用；
其中，上述的型砂包括以下成分：石英砂120kg、凹凸棒粘土10kg、酚醛树脂8kg、硅油5kg、三聚磷酸铝5kg和水20kg。
(4)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注温度为1420℃，浇注时间为22s，浇注完成后，保温40min；
(5)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即完成合金钢阀门的铸造工艺。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)熔炼：将原料输送至熔炼电炉中熔炼处理，得钢水母液；
(2)模具准备：制作阀门模具，将阀门模具放入型砂盒中，得到砂型，将砂型在温度为620-680℃的条件下，保温20-30min，之后降温至420-460℃备用；
(3)浇注：将钢水母液浇注到所述砂型中，浇注完成后，保温30-40min；
(4)冷却：最后空冷却至常温，取出成型的法兰，表面处理后即可；
所述原料按重量份计包括以下成分：Fe 100-200份、C 1-3份、Si 0.5-1.5份、Al 0.5-1.5份、Mn 0.4-0.8份、Cr 0.3-0.7份、Ni 0.1-0.5份和Ti 0.1-0.4份。
2.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，所述原料按重量份计包括以下成分：Fe 120-180份、C 1-2份、Si 0.8-1.2份、Al 0.8-1.2份、Mn 0.5-0.7份、Cr0.4-0.6份、Ni 0.2-0.4份和Ti 0.1-0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，所述原料按重量份计包括以下成分：Fe 150份、C 1.5份、Si 1.0份、Al 1.0份、Mn 0.6份、Cr 0.5份、Ni 0.3份和Ti 0.2份。
4.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述熔炼温度为1640-1780℃，熔炼时间为1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，在步骤(1)中，当熔炼结束后，加入精炼剂，再次精炼25-35min。
6.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，所述精炼剂的加入量为钢水重量的1.5-2.5％。
7.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，在步骤(3)中，所述浇注温度为1380-1420℃，浇注时间为18-22s。
8.根据权利要求1所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，所述型砂按重量份计包括以下成分：石英砂80-120份、凹凸棒粘土5-10份、酚醛树脂2-8份、硅油1-5份、三聚磷酸铝1-5份和水10-20份。
9.根据权利要求8所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，所述型砂按重量份计包括以下成分：石英砂90-110份、凹凸棒粘土6-9份、酚醛树脂4-6份、硅油2-4份、三聚磷酸铝2-4份和水12-16份。
10.根据权利要求9所述的一种合金钢阀门的铸造工艺，其特征在于，所述型砂按重量份计包括以下成分：石英砂100份、凹凸棒粘土8份、酚醛树脂5份、硅油3份、三聚磷酸铝3份和水15份。
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