1、铸钢件生产工艺要求及质量标准 一、混砂工艺标准 （一）材料要求： 1、造型砂： 符合 GB9442-88 、 JB435-63 细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于 2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。 2、水玻璃： 水玻璃模应根据铸件大小来确定。 （ 1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用 M=2.7 3.2 的高模数水玻璃。 （ 2）中型砂型（芯）可选用 M=2.3 2.6 的水玻璃。 （ 3）生产周期长的大型砂型（芯）选用 M=2.0 2.2 的 低模数水玻璃。 （二）混制比例（质量分数 %） 造型砂 /
2、水玻璃 =100： 6 8 （三）混制时间 ：一般情况下混制 5 分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。 （四）混制后要求： 混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。 二、造型工艺要点： （一）基本原则： 1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。 2、大平面应放在下面。 3、薄壁部分应放在下面。 4、厚大部分应放在上面。 5、应尽量减少砂芯的数量。 6、应尽量采用平直的分型面。 （二）基本要求： 1、木模： 要求轮廓完整， 无裂纹、无破损、无残缺， 表面光 洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。 2、砂箱： 砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。
3、 3、浇注系统： 根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。 （ 1）浇注系统设置基本原则： 浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。 （ 2）内浇道位置的注意事项。 1）内浇道不应设在铸件重要部位。 2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。 3）应不使金属液正面冲击铸型和 砂芯。 4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。 5）不要正对铸型中的冷铁和芯撑。 4、冒口 （ 1）冒口设置基本原则： 1)根据铸件的结构和工艺要求正确选择冒口的形状、大小和安放位置。 2)根据
4、冒口的有效补缩范围合理地确定冒口数量。 （ 2）冒口设置基本要求： 1)对于壁厚不均匀的铸件，每个热节部位都必须设置冒口。 2）应尽量设置在铸件被补缩部位的顶部或近旁。 3）当铸件在不同高度上有热节需要补缩时，可设置多个冒口，但各冒口的补缩区必须隔开。 4）冒口最好不设置在铸件重要的或受力较大的部位。 5）应尽量使内 浇道通过冒口。 6）冒口应尽量不设置在铸件应力集中处。 7）冒口最好设置在铸件需要机械加工的表面上。 （三）造型操作： 1、操作流程 顺序是：选取合适砂箱放置木模填砂紧实放置上砂箱安置浇冒口填砂紧实起模修型硬化 2、操作方法及质量标准 （ 1）根据铸件模型的形状和大小，选取合适的
5、砂箱。 （ 2）把铸件模型放到砂箱内的适当位置。 （ 3）往砂箱中加入适当造型砂，使用工具将砂箱中的造型砂紧实，紧实程度要适中。 （ 4）用刮板刮去高出砂箱的造型砂，使砂型表面和砂箱的边缘平齐。 （ 5）用毛刷清理模型表面浮 砂，覆盖塑料薄膜并使薄膜平整。 （ 6）放置上砂箱，上、下砂箱箱口要对齐。 （ 7）在上砂箱中合适位置放置浇冒口，添加造型砂并紧实。 （ 8）分箱起模，修型并扎气眼硬化。 3、砂型型腔质量要求 （ 1） 砂型无飞边、无毛刺、无残缺，型腔内干净无残砂等异物。 （ 2)型腔应干燥，硬化程度高， 合箱前要保证充分干燥（冬季可适当延长硬化和烘烤时间）。 （ 3）砂型轮廓完整、清晰
6、，合箱箱印或记号完整清晰。 （ 4）浇口、冒口位置设置合理、大小符合要求；排气孔通畅、浇注系统根据铸件设置合理。 4、合箱 合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在 一起成为铸型的过程。习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。 合箱工作一般按以下步骤进行： （ 1) 全面检查、清 (扫、修理所有砂型和砂芯，特别要注意检查砂芯的烘干程度和通气道是否通畅。不符合要求者，应进行返修或废弃。 (2) 按下芯次序依次将砂芯装入砂型，并严格检查和保证铸件壁厚、砂芯固定、芯头排气和填补接缝处的间隙。 (3) 仔细清除型内散砂，全面检查下芯质量，在分型面上沿型腔外围放上一圈泥条或石棉绳，以保证合箱后分型面密合，避免液态金属从分型
7、面间隙流出。随后即可正式合上箱。 (4) 放上压铁或用螺栓、金属卡子固紧铸 型。放好浇口杯、冒口圈。在分型面四周接缝处抹上砂泥以防止跑火。最后全面清理场地，以便安全方便地浇注。 三、钢液的熔炼工艺要求： （一） 操作流程 选择炉料（废钢） 熔化钢液清理钢液废渣添加金属矿石钢液材质化验分析根据化验分析进行钢液材质处理脱氧钢液出炉 （一）炉料的选择要求： 1、根据准备浇铸件材质的要求，合理选择炉料搭配使用。 产品钢号，应在投料时就控制成份含量。出炉前半小时取炉前样送检分析 。 2、对含有油污，污垢的炉料下炉前要进行清理。 3、对含有镀锌的炉料最好不用。 4、所选用的炉料必须严格控 制 S、 P 有
8、害元素的含量。 5、 严格遵守熔炼工艺制度。尽量采用满功率，快速溶炼。 （二）浇注前钢液材质化验 出炉前半小时取炉前样送检 进行化验分析，钢液的材质应符合铸件材质允许的范围内，不符合的应进行调质，直到符合要求。 （三）脱氧 把钢液表面的杂质处理后，进行脱氧处理： 1、脱氧剂加入顺序： 先加锰铁，后加硅铁，最后加入纯铝。 注：脱氧剂锰铁、硅铁在出炉前 5 8 分钟加入，纯铝在出炉时加入。钢液 1480 1500加锰铁、硅铁， 1610 1630加纯铝。 2、脱氧剂的加入量（占钢液质量分数 %） 脱氧剂名称 锰铁 硅铁 硅钙粉 纯铝 脱氧剂用量 0.1 0.2 0.05 0.07 0.2 0.3
9、0.04 0.06 注：脱氧剂可分多批次加入，钢包每次接钢水前，应放入小块纯铝进行终脱氧处理。 四、浇注工艺要求 (一 ) 浇注前的准备工作 (1) 了解浇注合金的种类、牌号、待浇注铸型的数量和估算所需金属液的重量。 (2) 检查浇包的修理质量、烘干预热情况及其运输与倾转机构的灵活性和可靠牲。 (3) 熟悉各种铸型在车间所处的位置，以确定浇注次序。 (4) 检查浇口、冒口圈的安放及铸型的紧固情况。 (5) 清理浇注场地， 保证浇注安全。 (二 ) 浇注操作要点 为了获得合格铸件，必须控制浇注温度、浇注速度，严格遵守浇注操作规程。 (1) 浇注温度 浇注温度对铸件质量影响很大，因此应根据合金种类
10、、铸件结构和铸型特点确定合理的浇注温度范围。金属液由炉中注入浇包时，温度都会降低。根据碳钢的型号，选择适宜的浇注温度，一般浇注温度在 1540 1580 (浇包内钢水温度 )。 (2) 浇注操作要点 1） 浇注之前需除去浇包中金属液面上的熔渣。 2） 依规定的浇注速度和时间范围进行浇注。 3） 有冒口的铸型，浇注后期应按工艺规范进行点注和补注 。对大中型铸件在浇注成型后，冒口要加保温盐进行保温。补火要及时，大型冒口要采取多次补火，补火时间要控制在冒口内的钢液凝固结壳前进行。 4）一般浇注大、中型铸钢件时，钢水要在钢包内静置 1 2min 镇静后进行浇注。 5）在保证型腔内的气体排出顺畅的条件下
11、，对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度，对要求实现顺序凝固的铸件，尽可能采用较低的浇注速度。 6）较厚大铸件或采用底注式浇注系统时，浇注速度可先快后慢，对薄壁小件浇注速度可先慢后快。 7）温高缓，温低急；引流准、浇注稳，收流猛；包口近杯，不断流，不准碰杯，注意 挡渣，防止飞溅，不准半浇，允许点补（缩），遇有穿漏，迅速处理。 8） 浇注后待铸件凝固完毕，要及时卸除压铁和箱卡，以减少铸件收缩阻力，避免裂纹。 五、铸件清理 铸件凝固冷却到一定温度后，把铸件从砂箱中取出，去掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程称为落砂，落砂通常分为人工落砂和机械落砂两种。 铸件在未完全凝固前，不准搬动铸件，也不准
12、在 600 以上喷水强冷。铸件一般经自然冷却 2 3 小时后进行清件。 （一）工作流程 清理铸件表面、型腔废砂气割铸件浇口、 冒口、毛刺再次清理铸件残砂焊补铸件打磨铸件质量验 收 （二）操作方法及质量标准 1、准备工作 按照要求佩戴好劳保用品，并对工作环境进行安全确认；准备好所用机器设备和工具，并认真检查，确保机器设备、工具完好，能正常、安全运行和使用。 2、正常操作 （ 1）利用风镐或水清砂机进行铸件废砂清理。 （ 2）铸件废砂清理完毕，按照气割安全技术操作规程操作割枪，切割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。 （ 3）铸件切割完毕，符合要求。按照电焊工安全技术操作规程操作电焊机，对铸件残缺部位进行
13、焊补，确保铸件完整。 （ 4）焊补完毕，复合工艺要求。利用砂轮机对铸件切割、焊补等部位进 行打磨处理，保证切割部位和焊补部位光洁、平整。 （ 5）打磨完毕， 进行验收，准备热处理 六、 铸钢件退火热处理 铸钢件退火是将铸钢件加热到 AC3 以上 20-30，保温一定时间 冷却的热处理工艺。 （一） 退火热处理工艺一般要求： 1、 按照热处理工艺要求升温、冷却。 2、 将需要热处理的铸件按合金种类、铸件大小、壁厚相同的类型进行退火。 3、 根据铸件的形状、壁厚、化学成分选择合适的加热速度。 （二） 退火热处理具体操作 1、 退火炉的检查 （ 1） 炉门关闭正常、严密。 （ 2） 无跑烟、跑火现象
14、。 （ 3） 热电偶完好。 （ 4） 温度 仪指示正常。 （ 5） 鼓风机运行正常 2、 工件填装要求： （ 1） 工件装填不得过于严密，须留有一定空隙。 （ 2） 工件码放须稳固、整齐。 （ 3） 工件码放应坚持防止加热变形的原则。 3、工件加热、保温、降温冷却要求 （ 1） 加热：通常以 200-400 /小时的速度加热到 860 . （ 2） 保温：根据工件的厚度确定保温时间为 2-3 小时左右。 （ 3） 降温：随炉缓慢冷却到 500后出炉，空气冷却至正常。 （三） 工件出炉 工件冷却至正常温度后出炉，应分类码放整齐。 七、 铸钢件质量验收标准 1、 外形完整、光洁；无飞边、毛翅、残缺
15、 ，多肉；无砂眼、气孔、缩孔等铸造缺陷。 2、形状、尺寸，加工量符合铸造工艺图纸要求。 3、 各种元素含量在规定范围内。 4、符合 GB/T11352-89 一般工程用碳钢件的质量标准。 1 铸钢件 用铸钢制作的零件就是铸钢件了。与铸铁性能相似，但比铸铁强度好。铸钢件在铸造过程中易出现气泡、角度定位不准确等缺点，在长期使用中就有可能出现机壳断裂的现象。 2 铸钢 铸钢 用以 浇注铸件的钢 。铸造合金的一种。 铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢 3 类。 铸造碳钢 ： 以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。含碳小于0.2%的为铸造低碳钢，含碳 0.2% 0.5%的为铸造中碳钢，含碳
16、大于 0.5%的为铸造高碳钢。随着含碳量的增加，铸造碳钢的强度增大，硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧钢机机架、水压机底座等；在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。 铸造低合金钢 ： 含有锰 、铬、铜等合金元素的铸钢。合金元素总量一般小于 5%，具有较大的冲击韧性，并能通过热处理获得更好的机械性能。铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能，能减小零件质量，提高 使用寿命。 铸造特种钢 ： 为适应特殊需要而炼制的合金铸钢，品种繁多，通常含有一种或多种的高量合金元素，以获得某种特殊性能。例如 ，含锰 11% 14%的高锰钢能耐冲击磨损，多用于矿山机械、工程机械的耐磨零件；以铬或铬镍为主要合金元素的各种不锈钢，用于在有腐蚀或 650 以上高温条件下工作的零件，如化工用阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。
