CN109773122A - 一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺及阀门铸件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及熔模铸造工艺技术领域，具体涉及一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺及阀门铸件。生产工艺包括：蜡模工序；制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，制壳完成后进行打眼，再进行脱蜡；熔炼工序：将型壳放入烧壳炉焙烧，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将炼钢水浇注形成铸件；后整理工序。阀门铸件采用上述工艺制成，且阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。本发明解决了现有技术中阀门铸件中间柱体和两边法兰盘不相连的结构使得铸件中部存在薄壁结构的问题，提供了一种质量好、缺陷率低且光洁度好的阀门铸件。
Description
技术领域
本发明涉及熔模铸造工艺技术领域，具体涉及一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺及阀门铸件。
背景技术
阀门铸件的熔模铸造工艺流程：射蜡、修蜡、蜡检、组树、挂树、制壳、脱蜡、焙烧、浇注、振壳、抛丸、切割、研磨、首检、焊修、热处理、抛丸、酸洗和终检。
如图1和图2所示的阀门铸件，阀门铸件的阀体中间柱体和两边法兰盘不相连，存在缝隙，制壳时该位置不易干燥，浇注后经常发现有钢水漏出的现象，导致后续不易清理，非常浪费人工。这种中间柱体和两边法兰盘不相连的结构使得铸件中部存在薄壁结构（热节），加剧了缩孔缩松的产生，影响了铸件的质量，不利于企业利润的提升。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺及阀门铸件，解决了现有技术中阀门铸件中间柱体和两边法兰盘不相连的结构使得铸件中部存在薄壁结构的问题，提供了一种在中间柱体和法兰盘之间增加了工艺筋的阀门铸件。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，将蜡件冷却后吹干，再进行修蜡，修蜡后蜡件表面不能有花纹、气泡、毛刺等缺陷，蜡件表面不能有明显的凹陷，检验合格后按图3方式组树，组完树检查蜡树表面，不能有凸起、孔洞和飞边等现象，防止后续浇注造成夹渣缺陷，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼防止漏壳，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡完成后常温静置得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
在烧壳前我们在模头位置先贴一圈保温棉，增长了模头的凝固时间，使得整个浇注系统趋于顺序凝固，按1600~1620℃温度浇注后，剖切铸件进行液体渗透检验，未发现质量问题。
进一步地，所述步骤一中射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为22~28℃；所述步骤一中蜡件冷却介质为水，冷却温度为20~30℃，冷却时间为50~70min。此产品壁厚较厚，压力过小可能会产生比较严重的凹陷，因此选择射蜡的压力为20kg/cm2。
进一步地，所述步骤二中硅溶胶制壳工艺中粘浆的浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉30~35份，润湿剂1.5~2.0份，消泡剂1.0~1.5份；所述步骤二中硅溶胶制壳工艺中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉12~13份，润湿剂1.5~2.0份，消泡剂1.0~1.5份；所述步骤二中硅溶胶制壳工艺中干燥为常温干燥。
进一步优选地，所述步骤二中制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处。
进一步地，所述步骤二中脱蜡的蒸汽压力为8.0~8.5kg/cm2，脱蜡后静置时间为4~5h。
进一步地，所述步骤三中焙烧温度为1050~1150℃，焙烧时间为1~2h；所述步骤三中浇注温度为1600~1620℃。
进一步优选地，所述步骤三中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注。
进一步优选地，所述步骤三中焙烧温度为1100℃，焙烧时间为1.5h；所述步骤三中浇注温度为1600℃。
一种阀门铸件，所述阀门铸件采用上述阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成。
进一步优选地，所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
本发明的有益效果是：本发明在产品的中间柱体和法兰盘之间增加了工艺筋，很好的解决了漏壳问题，又消除了铸件中部的薄壁结构（热节），再通过调整浇注温度和模头包石棉的方法解决了铸件的内部缺陷问题；在烧壳前我们在模头位置先贴一圈保温棉，增长了模头的凝固时间，使得整个浇注系统趋于顺序凝固，按1600~1620℃温度浇注后，剖切铸件进行液体渗透检验，未发现质量问题；生产出的阀体铸件表面光洁度好，内部质量好，能很好的满足使用要求。
附图说明
图1为现有技术中阀门铸件的整体结构示意图；
图2为现有技术中阀门铸件的内部结构示意图；
图3为本发明中阀门铸件的整体结构示意图；
图4为本发明中阀门铸件的内部结构示意图；
图5为本发明中阀门铸件的的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为22℃，将蜡件冷却后吹干，蜡件冷却介质为水，冷却温度为20℃，冷却时间为70min，再进行修蜡，检验合格后进行组树，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，干燥的温度为80℃、干燥时间为6h，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼，制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡的蒸汽压力为8.0kg/cm2，脱蜡完成后常温静置5h得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，焙烧温度为1050℃，焙烧时间为2h，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，浇注温度为1600℃，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；其中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
具体地，所述步骤二中粘浆的面层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉30份，润湿剂1.5份，消泡剂1.0份；所述步骤二中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉12份，润湿剂1.5份，消泡剂1.0份。
一种阀门铸件，所述阀门铸件采用上述阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成；所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
上述工艺制备得到的阀门铸件成品率为100%，在制壳工序中漏壳率为0%，在制壳工序中没有出现热节的情形。
实施例2
一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为28℃，将蜡件冷却后吹干，蜡件冷却介质为水，冷却温度为30℃，冷却时间为50min，再进行修蜡，检验合格后进行组树，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，干燥的温度为100℃、干燥时间为4h，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼，制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡的蒸汽压力为8.5kg/cm2，脱蜡完成后常温静置4~5h得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，焙烧温度为1150℃，焙烧时间为1h，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，浇注温度为1620℃，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；其中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
具体地，所述步骤二中粘浆的面层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉35份，润湿剂2.0份，消泡剂1.5份；所述步骤二中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉13份，润湿剂2.0份，消泡剂1.5份。
一种阀门铸件，所述阀门铸件采用上述阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成；所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
上述工艺制备得到的阀门铸件成品率为100%，在制壳工序中漏壳率为0%，在制壳工序中没有出现热节的情形。
实施例3
一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为25℃，将蜡件冷却后吹干，蜡件冷却介质为水，冷却温度为25℃，冷却时间为60min，再进行修蜡，检验合格后进行组树，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，干燥的温度为90℃、干燥时间为5h，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼，制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡的蒸汽压力为8.2kg/cm2，脱蜡完成后常温静置4.5h得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，焙烧温度为1100℃，焙烧时间为1.5h，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，浇注温度为1610℃，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；其中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
具体地，所述步骤二中粘浆的面层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉32份，润湿剂1.8份，消泡剂1.2份；所述步骤二中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉12份，润湿剂1.8份，消泡剂1.2份。
一种阀门铸件，所述阀门铸件采用上述阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成；所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
上述工艺制备得到的阀门铸件成品率为100%，在制壳工序中漏壳率为0%，在制壳工序中没有出现热节的情形。
实施例4
一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为245℃，将蜡件冷却后吹干，蜡件冷却介质为水，冷却温度为25℃，冷却时间为60min，再进行修蜡，检验合格后进行组树，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，干燥的温度为100℃、干燥时间为6h，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼，制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡的蒸汽压力为8.5kg/cm2，脱蜡完成后常温静置5h得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，焙烧温度为1100℃，焙烧时间为1.5h，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，浇注温度为1600℃，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；其中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
具体地，所述步骤二中粘浆的面层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉34份，润湿剂2.0份，消泡剂1.5份；所述步骤二中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉13份，润湿剂2.0份，消泡剂1.5份。
一种阀门铸件，所述阀门铸件采用上述阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成；所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
上述工艺制备得到的阀门铸件成品率为100%，在制壳工序中漏壳率为0%，在制壳工序中没有出现热节的情形。
实施例5
一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为22℃，将蜡件冷却后吹干，蜡件冷却介质为水，冷却温度为20℃，冷却时间为70min，再进行修蜡，检验合格后进行组树，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼，制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡的蒸汽压力为8.5kg/cm2，脱蜡完成后常温静置4h得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，焙烧温度为1100℃，焙烧时间为1.5h，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，浇注温度为1600℃，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；其中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
具体地，所述步骤二中粘浆的面层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉35份，润湿剂2.0份，消泡剂1.5份；所述步骤二中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉12份，润湿剂2.0份，消泡剂1.5份。
一种阀门铸件，所述阀门铸件采用上述阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成；所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
上述工艺制备得到的阀门铸件成品率为100%，在制壳工序中漏壳率为0%，在制壳工序中没有出现热节的情形。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、蜡模工序：将蜡放入射蜡机中，在射蜡机中射蜡形成蜡件，将蜡件冷却后吹干，再进行修蜡，检验合格后进行组树，检查蜡树的表面合格后即得蜡模待用；
步骤二、制壳工序：采用硅溶胶制壳工艺将步骤一中的蜡模通过沾浆、粘砂以及干燥循环的方式在蜡模上制壳，制壳过程中内腔保持干燥、涂挂时腔内无堆积物，制壳完成后进行打眼，再放入脱蜡蒸汽釜中进行脱蜡，脱蜡完成后常温静置得到型壳待用；
步骤三、熔炼工序：将步骤二中的型壳放入烧壳炉焙烧，在焙烧过程中浇口杯向下放置，将熔炼合格的炼钢水试浇形1~2件，将铸件进行剖切后做液体渗透检验，检验合格后进行批量浇注，浇注的铸件进行后整理待用；
步骤四、后整理工序：浇注完成后，先用振壳机将型壳振除掉，再将电钻除灰和抛丸结合的方式清除死角部位的型壳和表面氧化层，再用切割设备切除模头和块，通过研磨、焊修、热处理、再抛丸和酸洗工序后，得到质量合格的阀体铸件。
2.根据权利要求1所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤一中射蜡的压力为20kg/cm2，射蜡工序车间的温度为22~28℃；所述步骤一中蜡件冷却介质为水，冷却温度为20~30℃，冷却时间为50~70min。
3.根据权利要求1所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤二中硅溶胶制壳工艺中粘浆的面层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉30~35份，润湿剂1.5~2.0份，消泡剂1.0~1.5份；所述步骤二中硅溶胶制壳工艺中粘浆的背层浆料由如下重量份的组分组成：硅溶胶10份，锆英粉12~13份，润湿剂1.5~2.0份，消泡剂1.0~1.5份；所述步骤二中硅溶胶制壳工艺中干燥为常温干燥。
4.根据权利要求1或3所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤二中制壳后打眼的位置为中间柱体与法兰盘的结合处。
5.根据权利要求4所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤二中脱蜡的蒸汽压力为8.0~8.5kg/cm2，脱蜡后静置时间为4~5h。
6.根据权利要求1所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤三中焙烧温度为1050~1150℃，焙烧时间为1~2h；所述步骤三中浇注温度为1600~1620℃。
7.根据权利要求1或6所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤三中炼钢水采用中频感应电炉熔炼，再进行炉前打样，采用光谱仪测量元素成分直至符合成分标准要求后用于浇注。
8.根据权利要求1或6所述的一种阀门铸件的熔模铸造的生产工艺，其特征在于，所述步骤三中焙烧温度为1100℃，焙烧时间为1.5h；所述步骤三中浇注温度为1600℃。
9.一种阀门铸件，其特征在于，所述阀门铸件采用权利要求1~8任一项所述的阀门铸件的熔模铸造的生产工艺进行熔模铸造而成。
10.根据权利要求9所述的一种阀门铸件，其特征在于，所述阀门铸件的中间柱体与法兰盘的结合处设置有工艺筋。
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