CN110039004A - 一种高强度铁路用铸钢件的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铁路应用技术领域，具体公开了一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，包括以下步骤，步骤1、珠粒的预发。步骤2、白模成型。步骤3、粘接组装。步骤4、涂覆涂层。步骤5、装箱震实。步骤6、炼浇注。步骤7、落砂。步骤8、热处理。步骤9、后处理。本发明的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法的有益效果在于：其工艺流程设计合理，解决现有失模铸造工艺中所存在的问题，合理的浇注方法，减少了泡沫模型气化后产生的游离碳富积在铸件内部或铸件表面上形成积碳，避免了加工表面因积碳缺陷而报废，降低了生产成本、质量高。
Description
技术领域
本发明属于铁路应用技术领域，具体涉及一种高强度铁路用铸钢件的生产方法。
背景技术
在现有的铁路用低碳钢铸件的生产制造中，其铸造模型制作成本高、浪费自然资源、加工周期长。为了解决传统制造方法的缺点，企业采用了消失模铸造工艺进行替代，但是消失模铸造工艺中聚苯乙烯燃烧后产生的游离碳富积在铸件内部或铸件表面上形成积碳，造成加工表面因积碳缺陷而报废，同时易产生铁包砂、涨箱、变形等缺陷。
因此，基于上述问题，本发明提供一种高强度铁路用铸钢件的生产方法。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，其工艺流程设计合理，解决现有失模铸造工艺中所存在的问题，合理的浇注方法，减少了泡沫模型气化后产生的游离碳富积在铸件内部或铸件表面上形成积碳，避免了加工表面因积碳缺陷而报废，降低了生产成本、质量高。
技术方案：本发明提供一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，包括以下步骤，步骤1、珠粒的预发：使用全自动预发机将STMMA-3原始珠粒，通过蒸汽加热、搅拌的方式使原始珠粒膨胀。步骤2、白模成型：预发后的珠粒经过2-3天的熟化后进行成型操作，利用半自动成型机进行白模成型操作，首先将模具预热到95℃左右，珠粒通过自动料枪对模具进行充型，再经过蒸汽加热、水冷却等工艺后，开模取白模。步骤3、粘接组装：此铸钢件模型为整体成型，所以烘干后直接用热熔胶把浇注系统连接到产品上即可。步骤4、涂覆涂层：在挂涂涂层过程，采用浸涂的方式进行操作，首先将涂层密度调整到65-70波美度，再搅拌均匀后进行浸涂，最后浸涂2-3遍后，在50-55℃的环境中干燥固化，直至干透。步骤5、装箱震实：使用全自动造型线进行埋箱震实，将砂箱中放入一定量的底砂震实后，放入模型加石英砂震实。步骤6、炼浇注：将装箱后的泡沫模具使用塑料膜覆盖，放上浇口杯，抽真空后浇注，熔炼的钢水占据泡沫模型位置，凝固冷却形成铸件。步骤7、落砂：浇注完成后在砂箱中保温2-3小时后吊出，为了保证铸件外观不被碰伤，利用行车直接从砂箱中吊出。步骤8、热处理：将铸钢件送入热处理炉内，升温至950℃-1200℃时，保温时效处理4-6小时，出炉空气冷却。步骤9、后处理：将热处理后的铸件的毛刺、飞边或缺陷部位进行补焊打磨，再使用抛光机抛光，得到所述铸钢件。
本技术方案的，所述步骤1中，使用全自动预发机将STMMA-3原始珠粒，通过蒸汽加热、搅拌的方式使原始珠粒膨胀，其中比重设定为19-21g。
本技术方案的，所述步骤4中，铸刚件涂层使用的涂料以耐高温、加工性能优异的环氧树脂为主要成分，加入阻燃耐磨损的聚酰胺，粘结剂硅酸钠，优良抗静电性的纳米二氧化锡，耐火耐磨的石墨粉，固化后增强了泡沫模型的强度、硬度，避免了涂层在钢水浇注过程中脱落，造成铸件皮夹、夹渣、粘砂。
本技术方案的，所述步骤7中，升温至1000℃时，保温时效处理为5小时。
与现有技术相比，本发明的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法的有益效果在于：其工艺流程设计合理，解决现有失模铸造工艺中所存在的问题，合理的浇注方法，减少了泡沫模型气化后产生的游离碳富积在铸件内部或铸件表面上形成积碳，避免了加工表面因积碳缺陷而报废，降低了生产成本、质量高。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例一
本发明的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，包括以下步骤，步骤1、珠粒的预发：使用全自动预发机将STMMA-3原始珠粒，通过蒸汽加热、搅拌的方式使原始珠粒膨胀。步骤2、白模成型：预发后的珠粒经过2-3天的熟化后进行成型操作，利用半自动成型机进行白模成型操作，首先将模具预热到95℃左右，珠粒通过自动料枪对模具进行充型，再经过蒸汽加热、水冷却等工艺后，开模取白模。步骤3、粘接组装：此铸钢件模型为整体成型，所以烘干后直接用热熔胶把浇注系统连接到产品上即可。步骤4、涂覆涂层：在挂涂涂层过程，采用浸涂的方式进行操作，首先将涂层密度调整到65-70波美度，再搅拌均匀后进行浸涂，最后浸涂2-3遍后，在50-55℃的环境中干燥固化，直至干透。步骤5、装箱震实：使用全自动造型线进行埋箱震实，将砂箱中放入一定量的底砂震实后，放入模型加石英砂震实。步骤6、炼浇注：将装箱后的泡沫模具使用塑料膜覆盖，放上浇口杯，抽真空后浇注，熔炼的钢水占据泡沫模型位置，凝固冷却形成铸件。步骤7、落砂：浇注完成后在砂箱中保温2-3小时后吊出，为了保证铸件外观不被碰伤，利用行车直接从砂箱中吊出。步骤8、热处理：将铸钢件送入热处理炉内，升温至950℃-1200℃时，保温时效处理4-6小时，出炉空气冷却。步骤9、后处理：将热处理后的铸件的毛刺、飞边或缺陷部位进行补焊打磨，再使用抛光机抛光，得到所述铸钢件。
实施例二
本发明的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，包括以下步骤，步骤1、珠粒的预发：使用全自动预发机将STMMA-3原始珠粒，通过蒸汽加热、搅拌的方式使原始珠粒膨胀，其中比重设定为19-21g。步骤2、白模成型：预发后的珠粒经过2-3天的熟化后进行成型操作，利用半自动成型机进行白模成型操作，首先将模具预热到95℃左右，珠粒通过自动料枪对模具进行充型，再经过蒸汽加热、水冷却等工艺后，开模取白模。步骤3、粘接组装：此铸钢件模型为整体成型，所以烘干后直接用热熔胶把浇注系统连接到产品上即可。步骤4、涂覆涂层：在挂涂涂层过程，采用浸涂的方式进行操作，首先将涂层密度调整到65-70波美度，再搅拌均匀后进行浸涂，最后浸涂2-3遍后，在50-55℃的环境中干燥固化，直至干透。步骤5、装箱震实：使用全自动造型线进行埋箱震实，将砂箱中放入一定量的底砂震实后，放入模型加石英砂震实。步骤6、炼浇注：将装箱后的泡沫模具使用塑料膜覆盖，放上浇口杯，抽真空后浇注，熔炼的钢水占据泡沫模型位置，凝固冷却形成铸件。步骤7、落砂：浇注完成后在砂箱中保温2-3小时后吊出，为了保证铸件外观不被碰伤，利用行车直接从砂箱中吊出。步骤8、热处理：将铸钢件送入热处理炉内，升温至1000℃时，保温时效处理5小时，出炉空气冷却。步骤9、后处理：将热处理后的铸件的毛刺、飞边或缺陷部位进行补焊打磨，再使用抛光机抛光，得到所述铸钢件。
本发明实施例一或实施例二的所述步骤4中，铸刚件涂层使用的涂料以耐高温、加工性能优异的环氧树脂为主要成分，加入阻燃耐磨损的聚酰胺，粘结剂硅酸钠，优良抗静电性的纳米二氧化锡，耐火耐磨的石墨粉，固化后增强了泡沫模型的强度、硬度，避免了涂层在钢水浇注过程中脱落，造成铸件皮夹、夹渣、粘砂。
本发明实施例一或实施例二的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，1、其工艺设计合理，适合大规模生产；2、本发明的涂层使用铸刚件专用涂料以耐高温、加工性能优异的环氧树脂为主要成分，加入阻燃耐磨损的聚酰胺，粘结剂硅酸钠，优良抗静电性的纳米二氧化锡，耐火耐磨的石墨粉，固化后增强了泡沫模型的强度、硬度，避免了涂层在钢水浇注过程中脱落，造成铸件皮夹、夹渣、粘砂等缺陷；3、泡沫模型采用STMMA-3珠粒作为原料充型，该原料具有发气量小、含碳量低、泡沫模型强度高等优点，从而减少了泡沫模型气化后产生的游离碳富积在铸件内部或铸件表面上形成积碳，避免了加工表面因积碳缺陷而报废；4、本发明为铸钢件，同样使用消失模工艺制作，它与铸铁件有着很大的差别，在浇注系统的设计上，需要抛开铸铁件的思维，本发明为低碳钢，钢水的含碳量较低，导致钢水的流动性较差，给浇注带来困难，铸钢件在熔炼浇注时，需要全程脱氧，脱氧过程中如操作不当，会导致铸件表面存在严重气孔，从而直接导致产品报废。
本发明实施例一或实施例二的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，所制得的铸钢件成品经进行机械性能测试、材质检验的数值参数为，抗拉强度≥400、屈服强度≥230、延伸率≥25、断面收缩率≥40、冲击韧性≥35，
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、珠粒的预发：使用全自动预发机将STMMA-3原始珠粒，通过蒸汽加热、搅
拌的方式使原始珠粒膨胀；
步骤2、白模成型：预发后的珠粒经过2-3天的熟化后进行成型操作，利用半自动成型机进行白模成型操作，首先将模具预热到95℃左右，珠粒通过自动料枪对模具进行充型，再经过蒸汽加热、水冷却等工艺后，开模取白模；
步骤3、粘接组装：此铸钢件模型为整体成型，所以烘干后直接用热熔胶把浇注系统连接到产品上即可；
步骤4、涂覆涂层：在挂涂涂层过程，采用浸涂的方式进行操作，首先将涂层密度调整到65-70波美度，再搅拌均匀后进行浸涂，最后浸涂2-3遍后，在50-55℃的环境中干燥固化，直至干透；
步骤5、装箱震实：使用全自动造型线进行埋箱震实，将砂箱中放入一定量的底砂震实后，放入模型加石英砂震实；
步骤6、炼浇注：将装箱后的泡沫模具使用塑料膜覆盖，放上浇口杯，抽真空后浇注，熔炼的钢水占据泡沫模型位置，凝固冷却形成铸件；
步骤7、落砂：浇注完成后在砂箱中保温2-3小时后吊出，为了保证铸件外观不被碰伤，利用行车直接从砂箱中吊出；
步骤8、热处理：将铸钢件送入热处理炉内，升温至950℃-1200℃时，保温时效处理4-6小时，出炉空气冷却；
步骤9、后处理：将热处理后的铸件的毛刺、飞边或缺陷部位进行补焊打磨，再使用抛光机抛光，得到所述铸钢件。
2.根据权利要求1所述的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，其特征在于：所述步骤1中，使用全自动预发机将STMMA-3原始珠粒，通过蒸汽加热、搅拌的方式使原始珠粒膨胀，其中比重设定为19-21g。
3.根据权利要求1所述的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，其特征在于：所述步骤4中，铸刚件涂层使用的涂料以耐高温、加工性能优异的环氧树脂为主要成分，加入阻燃耐磨损的聚酰胺，粘结剂硅酸钠，优良抗静电性的纳米二氧化锡，耐火耐磨的石墨粉，固化后增强了泡沫模型的强度、硬度，避免了涂层在钢水浇注过程中脱落，造成铸件皮夹、夹渣、粘砂。
4.根据权利要求1所述的一种高强度铁路用铸钢件的生产方法，其特征在于：所述步骤7中，升温至1000℃时，保温时效处理为5小时。
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