可鍛鑄鐵管件鑄造工藝規(guī)程

1、可鍛鑄鐵管件鑄造工藝規(guī)程2011年2月目 錄一、坩堝修筑工藝規(guī)程二、工頻感應(yīng)電爐熔煉工藝規(guī)程三、澆注工藝規(guī)程四、鑄件清理工藝規(guī)程五、可鍛鑄鐵管件熱處理工藝規(guī)程一、坩堝修筑工藝規(guī)程1修筑坩堝用模具修筑坩堝用模具見(jiàn)圖1-1：圖1-1修筑坩堝用模具2修筑坩堝用耐火材料可鍛鑄鐵熔煉一般使用酸性硅質(zhì)爐襯。酸性硅質(zhì)爐襯化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）sio298, al2030.2, fe2030.5。3硅砂坩堝耐火材料配比硅砂坩堝耐火材料配比見(jiàn)表1-1表1-1修筑坩堝用耐火材料配比序號(hào)硅砂（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）粘結(jié)劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%） 備 注6-12號(hào)篩12-20號(hào)篩20-40號(hào)篩40-140號(hào)篩140號(hào)篩以上硼酸（工

2、業(yè)用）水水玻璃1304010201.51.8主要用于爐底和爐壁主要用于爐口2381235151.82-2.4主要用于爐底和爐壁主要用于爐口31581524383.01-1.54-5主要用于爐底和爐壁主要用于爐口4坩堝大修操作要點(diǎn) 4.1在感應(yīng)線圈內(nèi)圓表面、膠木墊塊以及軛鐵內(nèi)側(cè)涂上絕緣漆：若有損壞，待修補(bǔ)好后涂硅有機(jī)漆或酚醛絕緣漆。4.2在感應(yīng)線圈內(nèi)圓表面以及軛鐵內(nèi)側(cè)、軛鐵底部的耐火磚面上墊上隔熱絕緣層：要盡量使各絕緣層不發(fā)生裂縫等現(xiàn)象，以保證每層絕緣效果，若有裂縫應(yīng)用同種材料墊補(bǔ)上。常見(jiàn)的隔熱絕緣層的形式見(jiàn)圖1-2：圖1-2隔熱絕緣層的形式4.3填筑坩堝底部：逐層用搗固平錘緊實(shí)，通常，第一層浮

3、材料可鋪100mm，以后每層都不宜超過(guò)50-60mm，最后應(yīng)高出爐底10-30mm，在用平錘搗實(shí)后刮平，爐底應(yīng)保持水平。4.4安置鋼坩堝模：在安置鋼坩堝模時(shí)，使?fàn)t襯壁厚盡可能均勻，當(dāng)鋼坩堝模安置好后，可在其中放入一塊起熔體，以把它壓牢。4.5填筑坩堝壁：填筑方法與填筑坩堝底部同。4.6填筑爐口和爐嘴：先涂以適量水玻璃，然后填筑，并用小錘子打結(jié)實(shí)。通常，爐口、爐嘴應(yīng)具有外高內(nèi)低的斜面，以防金屬液外溢。5坩堝烘烤和燒結(jié)坩堝烘烤和燒結(jié)時(shí)，通常采用“空爐低功率慢升溫”的辦法，緩慢地升溫到鋼坩堝模即將軟化時(shí)，約1100左右，然后投入第一爐爐料繼續(xù)進(jìn)行燒結(jié)。烘烤燒結(jié)時(shí)間可參見(jiàn)圖1-3和表1-2。圖1-3工

4、頻感應(yīng)電爐硅砂坩堝烘烤燒結(jié)規(guī)范實(shí)例i-室溫加熱至900，時(shí)間12h，平均升溫1.3/min，目的是為了排除硅砂的水分，并使部分硅砂進(jìn)行轉(zhuǎn)變。-由900加熱至1100，時(shí)間8h，平均升溫0.4/min，目的是使坩堝溫度上下均勻。-由1100加熱至1300，時(shí)間l0h，平均升溫0.3/min，目的是使坩堝初步燒結(jié)。-由1300加熱至1480，時(shí)間l0h，平均升溫0.18/min，目的是使坩堝燒結(jié)到一定的厚度，具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，能經(jīng)受住鐵水的攪拌和加料的沖擊。表1-2硅砂坩堝烘烤燒結(jié)時(shí)間參考爐子容量/to.150.51.53510烘烤時(shí)間/h7-98-1010-1112-1612-1824-30燒結(jié)時(shí)

5、間/h3-53-54-65-78-1012-14二、工頻感應(yīng)電爐熔煉工藝規(guī)程熔煉鐵水牌號(hào)：kth300-06,內(nèi)控為kth330-08。鑄件平均壁厚10mm。1加起熔體如果是冷爐或爐內(nèi)沒(méi)留鐵水時(shí)，應(yīng)先加入起熔體，以加快熔化速度通常起熔體是整塊狀的，也可用幾塊較大的鐵料進(jìn)行代替。如果起熔體的尺寸較小，則可將它靠近爐壁放置，否則熔化速度會(huì)大大減慢。2加爐料為加快熔化速度和減少損耗，通常熔點(diǎn)較低、元素?zé)龘p較小的爐料先加，熔點(diǎn)較高、元素?zé)龘p較大的爐料后加，鐵合金應(yīng)最后加入加料時(shí)須特別注意，冷濕爐料和鍍鋅爐料要加在其他爐料上面，讓其慢慢進(jìn)入鐵水中，以避免鐵水飛濺。3進(jìn)行通電熔化爐料加入后，即可通低電壓進(jìn)

6、行預(yù)熱，然后再改用高電壓送電，以使起熔體和爐料自下而上地慢慢加熱和融化在熔化過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常觀察坩堝的侵蝕情況和爐子功率表，若有漏爐危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)立即停止熔化。4進(jìn)行爐前質(zhì)量控制分析化學(xué)成分，觀察三角試塊斷面，測(cè)定鐵水溫度，觀察氣體及爐渣情況等。分析化學(xué)成分控制范圍見(jiàn)表2-1表2-1分析化學(xué)成分控制范圍csimnpscr2.6-2.91.4-1.91.7s0.20.10.20.065出爐出爐時(shí)，應(yīng)根據(jù)下一爐的情況而決定爐內(nèi)留或不留鐵水，如材質(zhì)不變或類似，應(yīng)留部分鐵水。熔煉結(jié)束爐內(nèi)一般不宜留下鐵水以防爐子上下溫差較大，坩堝容易產(chǎn)生裂紋。出鐵溫度控制范圍1420-1450。6孕育工藝6.1孕育劑加入量出

7、鐵時(shí)在鐵水包中加入鋁-鉍復(fù)合孕育劑，加入量為：質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ai）0.010-0.015%質(zhì)量分?jǐn)?shù)（bi）0.006%-0.015%。6.2孕育劑后時(shí)間孕育處理后應(yīng)在6-8min內(nèi)澆注完畢。三、澆注工藝規(guī)程 l澆注前的準(zhǔn)備 1.1澆注工必須全面熟悉所澆注鑄件的工藝文件。澆注前應(yīng)了解澆注順序、所需鐵水牌號(hào)、重量以及鑄型的分布情況。 1.2檢查修包質(zhì)量并進(jìn)行烘干預(yù)熱。 1.3清除澆注通道的不安全因素。 1.4備好保溫聚渣、引火、堵鐵等材料以及擋渣、扒渣、堵鐵等工具。 1.5備好倒剩余鐵水用的砂坑或砂型。 2澆注 2.1出鐵之前應(yīng)檢查澆包的安全裝置是否安裝到位，確保安全裝置有效。 2.2按澆注順序、工藝

8、要求進(jìn)行澆注。 2.3第一次盛鐵水的澆包，如發(fā)現(xiàn)沸騰現(xiàn)象應(yīng)立即停止出鐵水，該包鐵水不許澆注鑄件，可澆回火箱或作回爐料。 2.4出鐵時(shí)，鐵水不得沖在包壁上，出鐵完畢應(yīng)清除表面熔渣，必要時(shí)用草灰等材料覆蓋保溫。 2.5澆包中鐵水面應(yīng)低于包口30毫米以上，運(yùn)送鐵水時(shí)應(yīng)確保安全裝置有效。 2.6澆注溫度不得低于1380。 2.7澆注時(shí)應(yīng)有擋渣措施，澆包嘴盡量接近澆口杯，澆口杯應(yīng)保持充滿并不得引起鐵水飛濺或產(chǎn)生旋渦。 2.8澆注時(shí)如發(fā)生鐵水猛烈沸騰時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)沧ⅰ?3安全注意事項(xiàng) 3.1車間應(yīng)制定澆注安全技術(shù)規(guī)則并設(shè)專人檢查。 3.2遵守澆注安全技術(shù)規(guī)則，工作時(shí)應(yīng)穿戴好工作服、防燙皮鞋、手套、帽子、

9、防護(hù)眼鏡等。 3.3澆注時(shí)不得用眼睛正視冒口。 3.4擋渣人員不得位于澆包嘴正面操作。 3.5澆注完畢后應(yīng)全面檢查，清理場(chǎng)地，并熄滅火源。四、鑄件清理工藝規(guī)程 1鑄件清理工藝規(guī)程 1.1技術(shù)要求 1.1.1清理后的鑄件外表面上，一般不允許有粘砂、氧化皮和影響零件裝配及影響外表美觀的缺陷。 1.1.2鑄件內(nèi)腔應(yīng)無(wú)殘留砂芯塊、芯骨和飛邊、毛刺等多肉類缺陷。 1.1.3機(jī)械加工基準(zhǔn)面（孔）或夾固面應(yīng)光潔平整。 1.1.4鑄件幾何形狀必須完整，非加工面上的清理?yè)p傷不應(yīng)大于該處尺寸偏差，加工面上的損傷不應(yīng)大于該處加工余量的1/2。 1.1.5根據(jù)鑄件驗(yàn)收技術(shù)條件規(guī)定錯(cuò)箱允許不修的極限值，數(shù)值可參見(jiàn)表4-

10、1：表4-1允許錯(cuò)箱量(mm)鑄件分箱面長(zhǎng)度非加工表面加工表面1000.6均不大于加工余量的1/2-1/3101-2501251-5001.5501-1250212502.51.1.6鑄件表面允許存留的澆冒口、毛刺、多內(nèi)殘余量，數(shù)量可參見(jiàn)表4-2：表4-2允許存留的清鏟殘余量類 別非加工面加工面凸出高度占所在表面積的百分?jǐn)?shù)%凸出高度mm占所在表面的百分?jǐn)?shù)%外表面非外表面外表面非外表面澆冒口殘余量0-0.52-2-4-毛刺殘余景02-1-2-脹砂殘余量1224215多肉（滲出物）殘余量12-2-1.2工藝規(guī)程 1.2.1鑄鐵件清理工藝路線 根據(jù)鑄鐵件的含合金種類、形狀尺寸及重量等因素具體確定清理

11、工藝路線。以下列出可鍛鑄鐵清理工藝路線。 落砂及除芯去除澆冒口去飛邊、毛刺初檢熱處理斷口檢驗(yàn)表面打磨檢驗(yàn)。 1.2.2操作要點(diǎn) 1.2.3應(yīng)根據(jù)選定的工藝路線和清理設(shè)備，對(duì)各工序提出其具體要求，以作為控制工序質(zhì)量的依據(jù)。 1.3檢查 1.3.1定期檢查清理設(shè)備及主要清理工具的工作情況，若發(fā)現(xiàn)有影響質(zhì)量的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施。 1.3.2嚴(yán)格按企業(yè)制定的清理技術(shù)要求檢查鑄件清理質(zhì)量。 1.3.3凡屬表面清理不合格的鑄件，允許重新清理，但必須再次檢查。 1.4安全注意事項(xiàng) 1.4.1應(yīng)制定清理設(shè)備及主要清理工具的安全操作規(guī)程，如：清理滾筒、砂輪機(jī)等。 1.4.2操作人員必須熟悉安全守則及設(shè)備安全操

12、作規(guī)程，一般需經(jīng)企業(yè)考核合格后方可進(jìn)行操作。 1.4.3清理滾筒、砂輪機(jī)等清理設(shè)備，均應(yīng)安裝足夠的通風(fēng)吸塵裝置，應(yīng)將粉塵量控制在環(huán)保允許值內(nèi)。清理工藝路線中各工序的操作要點(diǎn)如表4-3所示：表4-3鑄件清理工序操作要點(diǎn)序號(hào)工序名稱工序控制要點(diǎn)操作注意事項(xiàng)1落砂除芯應(yīng)根鑄件技術(shù)要求規(guī)定開箱時(shí)間。一般鑄件打箱溫度小超過(guò)300-500。易裂、易變形鑄件應(yīng)低于200-300。1鑄件在紅熱狀態(tài)不得相互疊放。2剛落砂的鑄件不得真接與冰、雪、水激冷物接觸。2去除澆胃口1應(yīng)規(guī)定去除澆口的方法。2控制澆冒口的殘留量不超過(guò)允許值。1澆冒口應(yīng)經(jīng)滾筒清砂然后送到爐料堆放處。2手工去除冒口時(shí)應(yīng)注意錘擊方向。五、可鍛鑄鐵管

13、件熱處理工藝規(guī)程1退火爐連續(xù)式隧道爐，沿長(zhǎng)度方向分為升溫區(qū)、第一階段石墨化區(qū)、中間階段冷卻區(qū)和第二階段石墨化區(qū)。在第一階段石墨化區(qū)爐側(cè)有燃燒室，可噴煤粉、油或天然氣燃燒，也可采用燃煤機(jī)。熱氣流逆臺(tái)車前進(jìn)方向而行，在臺(tái)車入爐端經(jīng)煙道排出。連續(xù)式隧道爐具有生產(chǎn)率高、爐內(nèi)溫差小、能耗低的特點(diǎn)。2裝箱要點(diǎn)退火箱成疊按行按列放置于臺(tái)車上。每疊有若干箱組成，箱高一般為150-250mm，每隔2-3箱用中間隔板分成幾層，以免鑄件相壓發(fā)生撓曲變形。箱內(nèi)鑄件應(yīng)放平穩(wěn)，整齊排列，留有膨脹間隙。除個(gè)別情況下易變形的鑄件要填砂支撐外，一般不必填砂。每層中，長(zhǎng)而大的鑄件放下部，輕薄的鑄件放上部，為了提高裝載量，盡量套裝

14、。此外，應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)各處溫度的不同安排不同鑄件：在高溫區(qū)，箱內(nèi)裝厚大件，在低溫區(qū)，箱內(nèi)裝薄小件。為了使退火箱四周能均衡受熱，每疊之間應(yīng)有150-200mm的火道，邊箱與爐墻間留有200-250mm距離，底箱四角用耐火磚墊起200mm高度。低位火口對(duì)準(zhǔn)火道，絕不能直沖退火箱；高位火口應(yīng)高于退火箱，以利于火力暢通，直抵爐門。爐內(nèi)應(yīng)設(shè)置必要的測(cè)溫點(diǎn)，并在爐溫較低部位放取樣盒。拉力試棒一般放在中溫區(qū)的退火箱內(nèi)。為了防止透火，退火箱間應(yīng)以舊砂和黃泥混合物封嚴(yán)。3退火工藝要點(diǎn)鐵素體可鍛鑄鐵的退火工藝要點(diǎn)鐵素體可鍛鑄鐵的退火一般分為升溫、第一階段石墨化、中間階段冷卻、第二階段石墨化和最后階段冷卻五個(gè)階段，各階

15、段的變化和工藝要點(diǎn)如下：3.1升溫組織變化：鑄坯組織為珠光體十萊氏體。當(dāng)溫度超過(guò)共析轉(zhuǎn)變溫度后，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，即實(shí)現(xiàn)奧氏體化。此時(shí)組織為奧氏體十共晶滲碳體，其中共晶滲碳體仍保持原鑄態(tài)萊氏體中的形態(tài)。但溫度在850以后，滲碳體已有少量分解（破碎），并可見(jiàn)有較多的細(xì)小石墨出現(xiàn)。工藝要點(diǎn)：3.1.1鑄坯不許有灰點(diǎn)。3.1.2300以前應(yīng)緩慢升溫，以利排除爐內(nèi)潮氣和烘干封箱泥口。3.1.3300后可加速升溫，升溫速度取決于退火爐的升溫能力，一般為60-150/h。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄坯在過(guò)快的升速下，會(huì)因應(yīng)力而開裂3.1.4升溫階段，要把退火爐前部的煙道小閘拉開，以減少前后溫差3.1.5升溫階段可作30

16、0-450或750的預(yù)處理，以增加石墨化核心數(shù)。3.1.6燒煤爐難以實(shí)現(xiàn)低溫保溫的預(yù)處理，但當(dāng)升溫通過(guò)300-450有若干小時(shí)時(shí)，也可起到增加石墨化核心的作用 3.2第一階段石墨化組織變化：共晶滲碳不斷溶人奧氏體而逐漸消失，團(tuán)絮狀石墨相應(yīng)而生。本階段完成時(shí)，組織為奧氏體十團(tuán)絮狀石墨。工藝要點(diǎn)：3.2.1一般采取燒燒停停的高溫保溫方式，溫度多取920-980。當(dāng)爐溫均勻性差時(shí)，最好不超過(guò)960。否則高溫區(qū)箱內(nèi)，鑄件晶粒粗大，石墨形態(tài)惡化3.2.2第一階段石墨化后期，停止加熱，煙道閘板全部關(guān)死，保溫1-2h3.2.3本階段退火時(shí)間，由取樣觀察斷口或金相檢驗(yàn)共晶滲碳體全部分解與否而定。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)有害無(wú)

17、益。3.3中間階段冷卻組織變化：冷卻降溫時(shí)，因奧氏體中碳溶解度降低而析出過(guò)飽和的碳，沉積于已有的石墨上，使之略有長(zhǎng)大。若冷卻至共析溫度以上，組織仍為奧氏體十團(tuán)絮狀石墨；若冷卻至共析溫度以下，則組織為珠光體+團(tuán)絮狀石墨。工藝要點(diǎn)：3.3.1第一階段石墨化結(jié)束，立即打開冷卻孔和開啟大小閘門降溫。必要時(shí)吹風(fēng)冷卻。冷卻時(shí)間一般為3-4h3.3.2爐內(nèi)冷卻速度一般不會(huì)超過(guò)90/h，因此不會(huì)出現(xiàn)二次滲碳體。3.4第二階段石墨化組織變化：中間階段冷卻至共析溫度以下實(shí)行低溫保溫，使珠光體分解，得到鐵素體十團(tuán)絮狀石墨的組織。也可中間階段冷卻至共析溫度以上，緩慢冷卻通過(guò)共析溫度區(qū)域，使奧氏體按穩(wěn)定系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，最終也得到鐵素體十團(tuán)絮狀石墨組織。工藝要點(diǎn)3.4.1電爐可由溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)710-730的低溫保溫方式進(jìn)行第二階段石墨化。3.4.2煤爐一般則是中間階段冷卻到760，封爐緩慢爐冷到700，實(shí)行所謂緩慢滑降方式進(jìn)行第二階段石墨化。一個(gè)保溫性能好的退火爐，完全不必再供熱，可使冷卻速度控制在2-6/h，保證第二階段石墨化所需的時(shí)間。3.4.3如本階段需再加熱才能保證緩慢的冷卻速度，不但增加燃料消耗，而且會(huì)延長(zhǎng)第二階段石墨化的時(shí)間。生產(chǎn)中應(yīng)予避免。3.5最后階段冷卻組織變化：無(wú)變化。工藝要點(diǎn)3.5.1第二階段石墨化完成后，爐冷至650，再出爐空冷。3.5.2如出爐過(guò)晚，在通過(guò)55