crMoNiV合金鑄鐵氣門(mén)座的筒體鑄造工藝

敘述了ｎｉ－ｗ合金鑄鐵用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)座的依據(jù)、試驗(yàn)方案、測(cè)試結(jié)果和分析討論。證明用這種材料制成的氣門(mén)座，能夠滿(mǎn)足強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)程的要求。

氣門(mén)座安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟部位，在高溫條件下受到頻率的沖擊，對(duì)材質(zhì)的要求較高，利用鎳合金鑄鐵鑄造的氣門(mén)座，既保障了氣門(mén)座的高溫穩(wěn)定性及耐蝕性，又使鑄件具有一定的強(qiáng)度，硬度及韌性，從而滿(mǎn)足了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求。

通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)并分析了氣門(mén)座對(duì)所使用材料的要求,推薦二種適合不同發(fā)動(dòng)機(jī)要求的合金鑄鐵氣門(mén)座新材料。

氣缸套作為發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件之一,其性能直接影響著整機(jī)的大修周期與功率穩(wěn)定,因此需要?dú)飧滋撞捎眯阅茌^好、品質(zhì)優(yōu)良的合金鑄鐵。本文分別從合金鑄鐵鑄造的各道工序進(jìn)行分析,提出影響材質(zhì)性能的因素,為提高合金鑄鐵氣缸套性能提供研討。

通過(guò)對(duì)定位座體不同工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,采用底注、三箱造型、大法蘭朝下、加大底部芯頭;采用頂冒口、變壁冷鐵、平面冷鐵與加大橫澆道截面尺寸,實(shí)現(xiàn)鑄件自下而上的順序凝固,所生產(chǎn)的鑄件一次交檢合格,并且提高了工藝出品率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、耐久性,必須重視各零部件的選材和設(shè)計(jì)。氣門(mén)座就是不可忽視的重要零件之一。但是,目前國(guó)內(nèi)很多機(jī)型所選用的氣門(mén)座材料,往往不能滿(mǎn)足整機(jī)性能的需要,經(jīng)常過(guò)早地出現(xiàn)氣門(mén)下沉量大、磨偏、裂紋、脫落等現(xiàn)象。在國(guó)外,一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,氣門(mén)座材料已經(jīng)廣泛使用高cr、高ni合金,甚至開(kāi)始應(yīng)用ni

氣門(mén)座圈是發(fā)動(dòng)機(jī)心臟部位中重要的零部件,其工況條件比較惡劣,化學(xué)成份、金相要求較高的產(chǎn)品,但毛坯鑄造過(guò)程中疏松問(wèn)題一直困擾著產(chǎn)品成品率的提高與氣門(mén)座使用壽命,經(jīng)過(guò)我們多年的探索、實(shí)踐與驗(yàn)證,就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探討、研究、分析。

發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)座用鑄鐵的生產(chǎn)工藝

美國(guó)專(zhuān)利us8302657本專(zhuān)利發(fā)明了一種鑄造工藝,用于鑄造含0.1%mg和/或0.1%li的鋁合金。本發(fā)明工藝方法是在鑄造過(guò)程中,使含0.1%mg和/或0.1%li的鋁合金液體表面與含2vol%氧和水分壓低于150pa的干燥氣體保持接觸,并在鑄件的凝固過(guò)程中保持這種接觸。本發(fā)明鑄造方法可以使大部分可氧化鋁合金,特別是含mg和/或li的鋁合金,在不添加be和/或ca、不使用貴重設(shè)備和昂貴氣體的情況下,鑄造出表面沒(méi)有缺陷和污染的鑄件,并且工藝過(guò)程安全可靠。

氣門(mén)座是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要零件,其工況條件比較惡劣。氣門(mén)座毛坯鑄造過(guò)程中疏松問(wèn)題一直困擾著產(chǎn)品成品率的提高與氣門(mén)座使用壽命,對(duì)影響氣門(mén)座鑄造質(zhì)量的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析,采用有針對(duì)性的措施,使氣門(mén)座鑄件疏松大幅度下降,產(chǎn)品合格率穩(wěn)定在90%左右。

1 鋁合金鑄造工藝 一、鑄造概論 鋁合金鑄造的種類(lèi)如下： 由于鋁合金各組元不同，從而表現(xiàn)出合金的物理、化學(xué)性能均有所不同，結(jié)晶過(guò)程也不盡相同。 故必須針對(duì)鋁合金特性，合理選擇鑄造方法，才能防止或在許可范圍內(nèi)減少鑄造缺陷的產(chǎn)生，從而優(yōu) 化鑄件。 1、鋁合金鑄造工藝性能 鋁合金鑄造工藝性能，通常理解為在充滿(mǎn)鑄型、結(jié)晶和冷卻過(guò)程中表現(xiàn)最為突出的那些性能的 綜合。流動(dòng)性、收縮性、氣密性、鑄造應(yīng)力、吸氣性。鋁合金這些特性取決于合金的成分，但也與鑄 造因素、合金加熱溫度、鑄型的復(fù)雜程度、澆冒口系統(tǒng)、澆口形狀等有關(guān)。 (1)流動(dòng)性 流動(dòng)性是指合金液體充填鑄型的能力。流動(dòng)性的大小決定合金能否鑄造復(fù)雜的鑄件。在鋁合金中 共晶合金的流動(dòng)性最好。 影響流動(dòng)性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他 污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱(chēng)澆

為提高新型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)座的耐磨性,第一汽車(chē)制造廠研制了鈮鉻鉬釩鑄鐵排氣門(mén)座。經(jīng)1000h臺(tái)架強(qiáng)化試驗(yàn)和25000km道路試驗(yàn)表明,用這種材料制造的排氣門(mén)座性能良好。

對(duì)內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)座材料的要求:①在大量生產(chǎn)條件下,要求氣門(mén)座材料具有良好的切削加工性。②在內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),氣門(mén)座工作斜面的表面可達(dá)到很高的溫度,例如:當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速為1000min~(-1)時(shí),溫度高達(dá)630k;3000min~(-1)時(shí)高達(dá)700k;當(dāng)強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),可達(dá)770～1020k。因此,氣門(mén)座材料應(yīng)具有高

球墨鑄鐵殼體的鑄造工藝_李平

通過(guò)采用優(yōu)質(zhì)鐵液、選取合適的分型面、設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)、冷鐵、安放足夠大的保溫冒口和上表面加大加工余量等措施,生產(chǎn)出16.8t的合格大型球墨鑄鐵件。

介紹了特大型球墨鑄鐵磨盤(pán)的研制過(guò)程,詳細(xì)闡述了其分型面、澆注系統(tǒng)、澆注溫度、冷鐵、工藝參數(shù)等的選擇與設(shè)定,并給出了磨盤(pán)鑄件的化學(xué)成分控制范圍及球化孕育處理方法。采用底注式澆注系統(tǒng),并使用高剛度砂箱,提高鑄型剛度,利用球墨鑄鐵石墨化膨脹進(jìn)行自補(bǔ)縮,試制鑄件進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果,質(zhì)量全面達(dá)到客戶(hù)要求。

隨著近些年來(lái)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展,超重型高精度立式機(jī)床的生產(chǎn)成為我公司的主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。工作臺(tái)作為立式車(chē)床的主要零件,對(duì)導(dǎo)軌及工作臺(tái)面的質(zhì)量要求嚴(yán)格,不得有縮松、縮孔、密度差等鑄造缺陷,針對(duì)這種情況,在生產(chǎn)中采取了高溫出爐,低溫澆注,多次補(bǔ)澆,同時(shí)結(jié)合隨流孕育和瞬時(shí)孕育,以起到加強(qiáng)孕育效果,減少孕育衰退,從而獲得了組織致密,質(zhì)量符合要求的鑄件。

護(hù)套作為挖泥泵的重要過(guò)流部件,要求具有良好的耐磨性和較高的硬度。通過(guò)對(duì)大型高鉻鑄鐵護(hù)套成分工藝分析,針對(duì)高鉻鑄鐵的鑄造性能特點(diǎn),制定合理的工藝參數(shù),成功生產(chǎn)了大型高鉻鑄鐵護(hù)套。

介紹了大型高cr鑄鐵護(hù)套的鑄造工藝:(1)確定化學(xué)成分為w(c)2.6%~2.9%,w(si)≤1.0%,w(mn)0.5%~1.0%,w(p)≤0.08%,w(s)≤0.08%,w(cr)26%~30%,w(ni)0.8%~1.0%;(2)采用堿性酚醛樹(shù)脂砂造型,鑄件外部和內(nèi)腔全部采用砂芯組合形成、分型面設(shè)在鑄件中部;(3)采用順序凝固原則,在鑄件最高部位設(shè)置頂冒口,不易放頂冒口的部位設(shè)置側(cè)冒口;澆注溫度為1360~1410℃,澆注時(shí)間為4~5min。生產(chǎn)結(jié)果表明:鑄件外表良好、冒口部位無(wú)明顯縮孔縮松;磁粉探傷,未發(fā)現(xiàn)缺陷;尺寸測(cè)量合格,熱處理后硬度在58~60hrc。

針對(duì)大型飛輪鑄鐵件內(nèi)部縮孔及冒口頸處輪緣組織粗大等鑄造缺陷問(wèn)題(鑄件成品率僅達(dá)65%),進(jìn)行了工藝改進(jìn)。取消了補(bǔ)縮冒口,采用無(wú)冒口工藝。利用高梯形截面環(huán)形橫澆道和多個(gè)扁梯形截面的內(nèi)澆道實(shí)現(xiàn)對(duì)飛輪鑄件的補(bǔ)縮及自補(bǔ)縮,外加冷鐵配合使用以及包內(nèi)孕育等一系列有效措施,能夠有效地解決厚壁大型鑄鐵件的縮孔及鑄件局部晶粒粗大的問(wèn)題,生產(chǎn)出的鑄件能夠滿(mǎn)足使用性能要求,成品率提高到100%。

分別從鑄型工藝、澆注系統(tǒng)、冷鐵方案、冒口的設(shè)計(jì)、澆注工藝與產(chǎn)品的試制等方面,介紹了厚斷面特大型球墨鑄鐵磨盤(pán)的試制過(guò)程。通過(guò)理論值計(jì)算與magma軟件模擬完善了鑄造工藝,降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),從而成功試制了特大型球墨鑄鐵磨盤(pán)。

異型鑄鐵彎頭的鑄造工藝